JPH01189826A - バイメタル式感温スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バイメタル式感温スイッチに関し、特に自動
車に採用される電動ファンシステムにおいてエンジンの
冷却水温を検出する温度スイッチに関する。

（従来の技術） 従来より、自動車に搭載されるエンジンの冷却水温を電
動ファンからの冷風により冷却する水温制御には、例え
ばバイメタル式感温スイッチが使用されている（特公昭
６０−５００１７号等）。

このバイメタル式感温スイッチは、二枚の反転式ジャン
ピングプレートを用い、これらのジャンピングプレート
を設置するケース底部のほぼ中央部分に突起部を設け、
高温側ジャンピングプレートの低膨張側金属側がケース
の底面側を向く状態で高温側ジャンピングプレートを前
記突起部上に載置し、かつ低温側ジャンピングプレート
の低膨張側金属側がケースの底面側を向く状態で高温側
ジャンピングプレートの上に低温側ジャンピングプレー
トを重ね合わせている。

これにより、温度が充分に低い状態で両ジャンピングプ
レートの凸面がいずれもケース底面側を向くようにする
ことにより、低温側ジャンピングプレートの反転作動初
期時にジャンピングプレートが可動板のばね圧力を受け
ないようにし、ケースからジャンピングプレートへの熱
伝達を良好にしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の温度スイッチは、固定
接点と可動接点を開閉するための板ばねが平板ばねから
構成されているため、固定接点と可動接点が接触する時
の接触が単純接触になり、そのためスイッチングの繰り
返しにより両接点の摩耗粉が発生しやすく、この摩耗粉
が両接点間の介在物となってスイッチ不良をおこすおそ
れがあるという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するたやになされた
もので、その目的とするところは、固定接点と可動接点
を開閉する板ばねの中間部に突起部を設けて固定接点と
可動接点の接触をワイピング接触にすることにより、ス
イッチングの繰り返しで固定接点と可動接点に発生する
摩耗粉を両接点間のワイピング接触でこすり落すように
してスイッチ動作を良好にすることにある。

（問題点を解決するための手段） そのために、本発明のバイメタル式感温スイッチは、　
ばね板の中間部にばね板平面から突出する突起部を設け
、このばね板の一端を第１の端子に固定するとともに該
ばね板の他端に可動接点を設け、可動接点に対向する位
置であって且つ第２の端子の先端に固定接点を設ける一
方、感温素子として所定温度になると反転動作をするバ
イメタルを円筒状中空部を有するケースに挿入し、バイ
メタルの反転動作初期時にバイメタル反り力が前記突起
部に伝達されて可動接点が固定接点に単純接触し、その
後突起部に更に大なるバイメタル反り力が伝達されると
可動接点が固定接点にワイピング接触することを特徴と
している。

（作用） バイメタルの反転動作（ジャンピング動作）前の低温時
には、可動接点が固定接点から開いた状態にある。　こ
の状態から周囲の温度がバイメタルの所定の設定温度に
達し、バイメタルがジャンピング動作をすると、バイメ
タルの反り力により突起部が変位し可動接点と固定接点
が閉じて両接点が単純接触領域に入り、更に突起部の変
位量が増大すると可動接点と固定接点とがワイピング接
触領域に入る。したがって、スイッチングの繰り返しに
より発生した接点の摩耗粉は上述したワイピング接触時
にこすり落されるので、スイッチの開閉動作が円滑に行
なわれ、スイッチの電気的接触不良が回避される。

（実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例の感温スイッチを示し
ている。スイッチｌは、バイメタル２を内蔵するケース
３と、入力端子５および出力端子６を固定するハウジン
グ７とから構成されている。

ケース３の内部には、入力端子５および出力端子６の各
段付大径部５ａ、５ｂとケース３とが電気的に導通する
のを防止するために形成される大径中空部９と、バイメ
タル２がほとんどガタなく入るための円筒状の小径中空
部１０とが設けられ、この小径中空部１０にバイメタル
２が収納されている。

バイメタル２の外周部は円板状の板ばね１１の外周端１
１ａに支持され、その外周端１１ａから半径内方向に曲
折して形成される中央底面１１ｂが小径中空部底面１０
ａ上に接触されている。これにより、板ばね１１がバイ
メタル２に作用するｉ撃荷重を吸収するようにしている
。ハウジング７の上面には、入力端子５および出力端子
６がエポキシ接着剤１４．１５により固定され、これら
の入力端子５および出力端子６の端面に接点機構部２０
が構成されている。

接点機構部２０は、導電性およびばね特性を備えた銅合
金からなるばね板２２と可動接点２５と固定接点３６か
ら構成されており、第２図および第３図に示すように、
ばね板２２の一端に形成される固定穴２３が入力端子５
のカシメ部５ｂによってカシメ固定され、他端に形成さ
れる接点穴２４には可動接点２５が固定されている。

そして、固定穴２３を形成する固定大枠部２６から両側
に板ばね腕部２７が伸び、その他端が板ばね腹部２８の
両側に接続される。板ばね腹部２８は、接点穴２４を形
成する接点穴枠部３０に接続され、この接続部と反対側
の縁から突起部２９が折曲されて伸びている。

突起部２９に接触するシャフト３２は、円筒状のホルダ
３３の案内孔３３ａに遊挿され、一端３．２　ａが突起
部２９に接触され、他端３２ｂが前記バイメタル２の中
央部に接触されている。ホルダ３３は、小径中空部ｌＯ
に挿入され、環状突起３３ｂでバイメタル２の外縁を板
ばね１１とで挟み込んで押圧支持している。ホルダ外周
上壁３３ｃはハウジング開口部７ａに圧入され、該ハウ
ジング開口部の付は根部分に形成されるフランジ部７ｂ
はケースカシメ部３ａによってカシメ固定されている。

ここで、各種の板ばねについて、円板状の板ばね１１を
板ばねＡとし、ばね板２２の板ばね腕部２７から構成さ
れるばねを板ばねＢとし、板ばね腹部２８および突起部
２９から構成されるばねを板ばねＣとすると、これらの
板ばねＡ、ＢおよびＣの設定荷重は、スイッチ組み付は
時に第５図に示すように設定されている。すなわち、組
付は時の板ばねＡ、ＢおよびＣの設定荷重をそれぞれω
息、ω３、ω８とすると、 ω１〉ω１〉ω３ の関係が成り立つようにセットされている。

次に上述した実施例の作用について説明する。

第１図において、バイメタル２が温度上昇によりジャン
ピング動作をすると、バイメタル２は第１図に示す状態
から反り返り上向きに凸状態になり、シャフト３２をリ
フトしシャフト先端に接触する突起部２９を上方に押し
出し、これにより可動接点２５が固定接点３６に接触す
るまで突起部２９は撓む、このとき第５図のグラフに示
すように、板ばねＡ、ＣおよびＢの設定荷重はシャフト
３２の変位量に応じて次第に上昇する。

次いで可動接点２５が固定接点３６に接触した後は、板
ばねＢを構成する板ばね腕部２７が段付大径部５ａと固
定接点３６とで両端支持された形となるので、板ばねＢ
の剛性が急激に高くなり、つまり板、ばねＢの弾性係数
が急上昇する。可動接点２５が固定接点３６に接触した
後は両接点が単純接触し、その後突起部２９が更に変位
し、板ばねＢの設定荷重が板ばねＣの設定荷重を超すと
、可動接点２５と固定接点３６はワイピング接触域に入
る。すなわち、第４図に示すように、可動接点２５が固
定接点３６に接触した後シャフト３２がリフトするしば
らくの間は、可動接点２５と固定接点３６とは単純接触
をし、板ばねＢの設定荷重が板ばねＣの設定荷重を超し
たとき以後は可動接点２５と固定接点３６が互いにこす
り合いながら突起部２９の変位を増加させる。

このように可動接点２５と固定接点３６とがワイピング
接触することによりスイッチングの繰り返しで発生する
接点の摩耗粉をこすり落す作用が得られ、両接点間の接
触状態を良好なものにする。

なお、バイメタル２を支持する板ばねＡの設定荷重は、
板ばねＢおよび板ばねＣに比べ充分に大きな値をもつの
で、上述したようなワイピング接触が得られる。この場
合のワイピング接触量は、１０〜４０ｕｍに設定するの
が望ましい。

このバイメタル式感温スイッチの動作について説明する
と、スイッチの所定の設定温度まで温度が上昇すると、
バイメタル２が正方向のジャンピング動作をし、第１図
でバイメタル２が上向きに凸状になり、シャフト３２を
上方にリフトし、シャフト３２の一端３２ａに接触する
突起部２９が持ち上がり、可動接点２５が固定接点３６
に接触することにより、スイッチがオンになる。

その後スイッチ周囲の温度が前記設定温度未満に低下す
ると、バイメタル２は逆方向つまり第１図で上向きに凹
状になるようなジャンピング動作をする。すると、ばね
板２２の戻し力により固定接点３６から可動接点２５が
開離しスイッチがオフになる。

次に、第６図は本発明の第２の実施例のバイメタル式感
温スイッチを示している。第６図において、第１図と実
質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことにする
。

第２の実施例は、基本的に第１の実施例の構成と同様で
あるが、第１図に示す板ばね１１が取り付けられていな
い点が異なる。即ち、板ばね１１に代えて、ケース３の
底面１０ａに設けた環状段付部４０が円板状のバイメタ
ル２の外周部を支持している。バイメタル支持面と反対
側のバイメタル中央部にはシャフト３２の一端３２ｂが
当接している。その他の構成部分については、第１図に
示す実施例と実質的に同一であり、第２の実施例の板ば
ねＢとＣのばね特性は、第７図に示すとうりである。

第８図および第９図は、本発明の第３の実施例のばね板
を示している。すなわち、ばね板５ｏは、板ばね胴部５
６が方形状の平板であって、その−端に固定枠部５１に
より固定穴５２が形成され、板の途中部分で曲折されて
二つ折になり、その延長上がテーバ状に拡がり、拡がっ
た先端部に傾斜して突起部５４が突出されて形成されて
いる。曲折部５３と突起部５４の中間には接点穴５５が
開口されている。

板ばね胴部５６から構成されるばねを板ばねＢとし、突
起部５４から構成されるばねを板ばねＣとすると、これ
らの板ばねＢとＣの設定荷重は、第７図に示すような関
係に設定されている。

このようにして板ばねＣとＢの間に組付は時の板ばねＣ
および板ばねＢの設定荷重をω２、ω３とすると、　　
　　　　ω２〉　ω。

の関係が成立することにより、良好なワイピング接触が
得られる。

第１０図は本発明の第４の実施例のばね板を示している
。この実施例では板ばねＢを構成するばね板６０と板ば
ねＣを構成するばね板６１とをそれぞれ別体のばね板か
ら構成し、両ばね板６ｏ、６１の接点穴枠部６２．６３
に形成した接点穴６４．６５に一体的に可動接点２５を
取り付けたものである。この実施例においても上述した
ワイピング接触と同様の接点の接触が得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、固定接点と可動
接点を開閉する導電性のばね板にばね性を有する突起部
を設け、この突起部の変位量に応じて両接点を開閉する
ように構成したので、固定接点と可動接点をワイピング
接触することが可能となり、したがってワイピング接触
時に接点間の摩耗粉をこすり落す作用が働くので、スイ
ッチ不良を確実に回避することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のバイメタル式感温スイ
ッチを表わす断面図、第２図はワイピング接触を得るた
めのばね板をあられす平面図、第３図は第２図の■−■
線断面図、第４図はワイピング接触を説明するための図
、第５図ばね板のばね特性を表わす特性図、第６図は本
発明の第２の実施例のバイメタル式感温スイッチを表わ
す断面図、第７図は他の実施例のばね特性を表わす特性
図、第８図はばね板の他の実施例をあられす平面図、第
９図は第８図のｔＸ−ｔＸ線断面図、第１Ｏ図は更に他
の実施例のばね板をあられす第９図に対応する断面図で
ある。 １・・・バイメタル式感温スイッチ、 ２−・バイメタル、 ３・・・ケース、　　　５・・・入力端子、６・・・出
力端子、　　ｌＯ・・・小径中空部、１１　・・・板ば
ね、　　２０−接点機構部、２２−・・ばね板、 ２３−・・固定穴、 ２４−・・接点穴、 ２５・−可動接点、 ２９−・・突起部、 ３６・・・固定接点、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性のばね板の中間部にばね板平面から突出する突起
   部を設け、このばね板の一端を第１の端子に固定すると
   ともに該ばね板の他端に可動接点を設け、前記可動接点
   に対向する位置であって且つ第２の端子の先端に固定接
   点を設ける一方、感温素子として所定温度になると反転
   動作をするバイメタルを円筒状中空部を有するケースに
   挿入し、前記バイメタルの反転動作初期時にバイメタル
   反り力が前記突起部に伝達されて前記可動接点が前記固
   定接点に単純接触し、その後前記突起部に更に大なるバ
   イメタル反り力が伝達されると前記可動接点と前記固定
   接点とがワイピング接触することを特徴とするバイメタ
   ル式感温スイッチ。