JPH0541284U

JPH0541284U - 電流制御装置

Info

Publication number: JPH0541284U
Application number: JP9630491U
Authority: JP
Inventors: 睦広高野; 久直戸坂; 通一竹内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】感熱スイッチのストロ−クを大きくすると共
に、遮断時の電流のバラツキを小さくして消磁特性の安
定した電流制御装置を提供する。【構成】熱応動機構２２０は形状記憶合金でなる熱変
形部材２２１を含み、熱変形部材２２１が正特性サーミ
スタ２１に熱結合され、熱変形部材２２１の熱変形動作
に応じた熱変位を生じる。固定接点２２２は第１の端子
２３に設けられている。可動接点２２３は正特性サーミ
スタ２１の電極２１２に導通すると共に、熱応動機構２
２０に追従して固定接点２２２との間で開閉動作をす
る。第２の端子２４は正特性サーミスタ２１の電極２１
３に導通している。第３の端子２５は可動接点２２３と
固定接点２２２が開動作状態にあるとき電極２１２に対
する電流供給経路を構成し、可動接点２２３と固定接点
２２２が閉動作状態にあるとき電流供給経路を実質的に
開路する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、正特性サ−ミスタ及び感熱スイッチとを含み、正特性サ−ミスタの抵抗温度特性に基づく電流制御動作と、正特性サ−ミスタの発熱による感熱スイッチのスイッチ動作に基づく電流制御動作とにより、負荷電流を制御する電流制御装置に関する。本考案に係る電流制御装置は、主に、カラ−テレビ消磁回路に使用される。

【０００２】

【従来の技術】

カラ−テレビ消磁回路においては、電流制限用の正特性サ−ミスタと、加熱用の正特性サ−ミスタとを、金属板でなる平板状の共通端子を間に挟んで重ね合わせると共に、弾性端子で弾力的に挾持した２素子タイプの電流制御装置が、最もよく知られ、実用に供されている。

【０００３】しかし、この従来技術の場合、電流制限用サ−ミスタの抵抗値は熱平衡時の抵抗よりも増大させることができないから、完全なスイッチ作用を得ることができず、残留電流が流れる。このため、消磁回路等においては、充分な消磁作用を得ることができない。かかる問題点を解決する従来技術として、実公昭５２−２８１１２号公報、実公昭５２−２８１１３号公報に開示された電流減衰装置が知られている。これらの従来技術では、正特性サ−ミスタと感熱スイッチとを含み、正特性サ−ミスタの抵抗温度特性に基づく電流制御動作と、正特性サ−ミスタの発熱による感熱スイッチのスイッチ動作とにより、負荷電流を制御する。感熱スイッチは負荷となる消磁コイルを短絡するように動作する。

【０００４】図７にその具体例を示す。１１は正特性サ−ミスタ、１２は正特性サ−ミスタに熱結合された感熱スイッチである。１３は第１の端子、１４は第２の端子、１５は第３の端子、１６はケ−ス、１７はケ−ス底部である。

【０００５】正特性サ−ミスタ１１は素体１１１の相対向する両面に一対の電極１１２、１１３を有している。第１の端子１３は感熱スイッチ１２の固定接点１２１を有しており、第２の端子１４は正特性サ−ミスタ１１の電極１１２に導通している。第３の端子１５は、電極接触片１５１と、可動片１２２とを有し、電極接触片１５１が正特性サ−ミスタ１１の電極１１３と面接触し、可動片１２２がスポット溶着等の手段によって電極接触片１５１に機械的に固着されている。可動片１２２はバイメタルによって構成されており、自由端側に可動接点１２３が設けられている。図８は上記電流制御装置を用いた消磁回路を示している。第１の端子１３は電源接続端子を構成すると共に、負荷となる消磁コイル８の一端が接続されている。第２の端子１４は正特性サ−ミスタ１１の電極１１２をスイッチ９を介して電源７に接続する電源端子を構成している。第３の端子１５は正特性サ−ミスタ１１の電極１１３に導通し、負荷となる消磁コイル８を接続する接続端子を構成している。

【０００６】回路動作において、電源スイッチ９が閉じられると、正特性サ−ミスタ１１、第３の端子１５の接触片１５１、消磁コイル８及び第２の端子１４による回路ル −プを通して電流が流れ、正特性サ−ミスタ１１が発熱動作をすると共に、消磁コイル８に電流が流れる。正特性サ−ミスタ１１の抵抗値は時間経過と共に急激に増大してゆき、消磁コイル８に流れる電流がそれにつれて絞り込まれてゆくので、消磁コイル８に対して、正特性サ−ミスタ１１の抵抗温度特性による電流制御作用が与えられる。

【０００７】正特性サ−ミスタ１１に発生した熱は感熱スイッチ１２に伝達され、バイメタルとなっている可動片１２２の感熱動作により、感熱スイッチ１２の可動接点１２３が固定接点１２１に接触する。これにより、電源７から消磁コイル８への電流経路が遮断される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来例の電流制御装置には、次のような問題点があった。（ａ）バイメタルの温度−撓み特性の勾配は小さいから、バイメタルのバラツキにより、正特性サ−ミスタが動作温度に達しても可動接点のストロ−クが不足し、感熱スイッチの誤作動を生ずることがある。（ｂ）バイメタルの温度−撓み特性の勾配が小さいことから、バイメタルのバラツキにより感熱スイッチが動作する温度のバラツキが大きくなり、その結果、感熱スイッチの遮断時の電流にバラツキが大きくなり、消磁のバラツキも大きくなる。（ｃ）バイメタルは回復時のバネ力（以下回復応力と称する。）が小さいので、接点の接触圧の耐久性が問題となる。

【０００９】そこで、本考案の課題は上述する問題点を解決し、感熱スイッチの可動接点のストロ−クを大きくすると共に、感熱スイッチの遮断時の電流のバラツキを小さくし、消磁特性の安定した電流制御装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案は、正特性サ−ミスタと、感熱スイッチと、第１の端子と、第２の端子と、第３の端子と、これらを支持するケ−スとを含む電流制御装置であって、前記正特性サ−ミスタは、相対する両面に電極を有しており、前記感熱スイッチは、熱応動機構と、固定接点と、可動接点とを有しており、前記熱応動機構は、熱変形部材を含み、前記熱変形部材が形状記憶合金でなる共に、前記正特性サーミスタに熱結合され、前記熱変形部材の熱変形動作に応じた熱変位を生じるものであり、前記固定接点は、前記第１の端子に設けられており、前記可動接点は、前記正特性サーミスタの前記電極の一方に導通すると共に、前記熱応動機構に追従して前記固定接点との間で開閉動作をするものであり、前記第２の端子は、前記正特性サーミスタの電極の他方に導通しており、前記第３の端子は、前記可動接点と前記固定接点が開動作状態にあるとき前記正特性サ−ミスタの前記電極の一方に対する電流供給経路を構成し、前記可動接点と前記固定接点が閉動作状態にあるとき前記電流供給経路を実質的に開路することを特徴とする。

【００１１】

【作用】

正特性サ−ミスタは相対する両面に電極を有し、可動接点は正特性サーミスタの電極の一方に導通すると共に、熱応動機構に追従して固定接点との間で開閉動作をし、第２の端子は正特性サ−ミスタの電極の他方と導通し、第３の端子は可動接点と固定接点が開動作状態にあるとき正特性サ−ミスタの電極の一方に対する電流供給経路を構成するようになっているから、第２の端子及び第３の端子間に交流電源と消磁コイルとを直列に外部接続し、直列接続した中間点を第１の端子に接続した回路構成においては、第２の端子、正特性サ−ミスタ及び第３の端子による電流供給経路が構成され、正特性サ−ミスタが発熱動作をすると共に、消磁コイルにも電流が供給される。正特性サ−ミスタはスイッチング温度を超えると抵抗値が急激に増大する性質を有しているので、消磁コイルに流れる電流もそれにつれて急激に絞り込まれてゆき、消磁コイルに対して、正特性サ−ミスタの抵抗温度特性による電流制御作用が与えられる。

【００１２】感熱スイッチは、熱応動機構が熱変形部材を含み、熱変形部材が正特性サーミスタに熱結合され、熱変形部材の熱変形動作に応じた熱変位を生じ、可動接点が熱応動機構に追従して固定接点との間で開閉動作をし、第３の端子は可動接点と固定接点が閉動作状態にあるとき電流供給経路を実質的に開路するようになっているから、第３の端子に消磁コイルを接続した場合、消磁コイルへの電流が実質的に遮断される。これと共に、第２の端子、正特性サ−ミスタ及び第１の端子による保持回路が形成され正特性サーミスタが継続して加熱される。

【００１３】熱変形部材は形状記憶合金でなるから、設定温度で大きな熱変位が得られる。このため、可動接点のストロ−クが大きくなると共に、感熱スイッチの動作温度が一定になり、消磁コイルに対する遮断時の電流のバラツキが小さくなり、消磁特性が安定する。

【００１４】熱変形部材としてバイメタルを用いた場合の回復応力は最大２０kg/mm²であるが、形状記憶合金を用いた場合の回復応力は最大３０kg/mm²であり、バイメタルの回復応力より大きいので、可動接点と固定接点との接触抵抗を小さくすると共に、接触不良に至るまでの耐久時間も長くできる。

【００１５】

【実施例】

図１は本考案に係る電流制御装置の正面断面図、図２は本考案に係る電流制御装置を用いた消磁回路、図３は消磁コイルに供給される消磁電流の特性図、図４は形状記憶合金の温度ー撓み特性を示している。図１において、２１は正特性サ −ミスタ、２２は感熱スイッチ、２３は第１の端子、２４は第２の端子、２５は第３の端子、２６はこれらを支持するケースである。７は交流電源、８は負荷となる消磁コイル、９は電源スイッチである。図示の電流制御装置も、基本的に、正特性サ−ミスタ２１の抵抗温度特性に基づく電流制限動作と、正特性サ−ミスタ２１の発熱による感熱スイッチ２２のスイッチ動作に基づく電流制御動作とにより、負荷となる消磁コイル８に流れる電流を制御する。

【００１６】正特性サ−ミスタ２１は、素体２１１の相対する両面に電極２１２、２１３を有している。熱応動機構２２０は、熱変形部材２２１を含み、熱変形部材２２１が正特性サーミスタ２１に熱結合され、熱変形部材２２１の熱変形動作に応じた熱変位Ａを生じるようになっている。熱変形部材２２１は、形状記憶合金でなり、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ａｕ−Ｃｄ合金、Ｉｎ−Ｔｌ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金等で構成されている。固定接点２２２は第１の端子２３に設けられている。可動接点２２３は、正特性サーミスタ２１の電極２１２に導通すると共に、熱応動機構２２０に追従して固定接点２２２との間で開閉動作をする。第２の端子２４は、正特性サーミスタ２１の電極２１３に導通している。第３の端子２５は、可動接点２２３と固定接点２２２が開動作状態にあるとき正特性サ−ミスタ２１の電極２１２に対する電流供給経路を構成し、可動接点２２３と固定接点２２２が閉動作状態にあるとき電流供給経路を実質的に開路するようになっている。

【００１７】図示の電流制御装置において、正特性サ−ミスタ２１は相対する両面に電極２１２、２１３を有し、可動接点２２３は正特性サーミスタ２１の電極２１２に導通すると共に、熱応動機構２２０に追従して固定接点２２２との間で開閉動作をし、第２の端子２４は正特性サ−ミスタ２１の電極２１３と導通し、第３の端子２５は可動接点２２３と固定接点２２２が開動作状態にあるとき正特性サ−ミスタ２１の電極２１２に対する電流供給経路を構成するようになっているから、第２の端子２４及び第３の端子２５間に交流電源７と消磁コイル８とを直列に外部接続し、直列接続した中間点を第１の端子２３に接続した図２のような回路構成においては、第２の端子２４、正特性サ−ミスタ２１及び第３の端子２５による電流供給経路が構成され、正特性サ−ミスタ２１が発熱動作をすると共に、消磁コイル８にも電流が供給される。正特性サ−ミスタ２１はスイッチング温度を超えると抵抗値が急激に増大する性質を有しているので、消磁コイル８に流れる電流もそれにつれて急激に絞り込まれてゆき、消磁コイル８には、図３に示すような、正特性サ−ミスタ２１の抵抗温度特性による電流制御作用が与えられる。

【００１８】感熱スイッチ２２は、熱応動機構２２０が熱変形部材２２１を含み、熱変形部材２２１が正特性サーミスタ２１に熱結合され、熱変形部材２２１の熱変形動作に応じた熱変位Ａを生じ、可動接点２２３が熱応動機構２２０に追従して固定接点２２２との間で開閉動作をし、第３の端子２５は可動接点２２３と固定接点２２２が閉動作状態にあるとき電流供給経路を実質的に開路するようになっているから、第３の端子２５に消磁コイル８を接続した場合、消磁コイル８への電流が実質的に遮断される。これと共に、第２の端子２４、正特性サ−ミスタ２１及び第１の端子２３による保持回路が形成され正特性サーミスタ２１が継続して加熱される。

【００１９】熱変形部材２２１は形状記憶合金でなるから、図４に示すように、設定温度Ｔｄで大きな熱変位が得られる。従来のバイメタルと比較すると、バイメタルは１００度の温度変化に対する撓みＤは５〜８mmであるが、形状記憶合金の撓みＤは４０mmであり、５〜８倍大きな熱変位が得られる。このため、可動接点２２３のストロ−クが大きくなると共に、感熱スイッチ２２の動作温度が一定になり、消磁コイル８に対する遮断時の電流のバラツキＩｂ（図３参照）が小さくなり、消磁特性が安定する。しかも、形状記憶合金を用いた熱変形部材２２１は、復帰するときにヒステリシスをもっているので、感熱スイッチ２２のハンチングを防止し、安定したスイッチ動作をさせることができる。熱変形部材２２１の設定温度Ｔｄは、正特性サ−ミスタ２１のスイッチング温度よりも高く、消磁電流の絞り込んだ電流値に対応する正特性サ−ミスタ２１の温度に設定される。

【００２０】熱変形部材２２１としてバイメタルを用いた場合の回復応力は最大２０kg/mm² であるが、形状記憶合金を用いた場合の回復応力は最大３０kg/mm²であり、バイメタルの回復応力より大きいので、可動接点２２３と固定接点２２２との接触抵抗を小さくすると共に、接触不良に至るまでの耐久時間も長くできる。

【００２１】更に実施例では、熱変形部材２２１は可動片２２５となっており、可動片２２５は一端側が正特性サ−ミスタ２１の電極２１２に面接触し、他端側が自由端となっている。可動接点２２３は、可動片２２５の自由端に設けられている。第３の端子２５は、一端側に別の固定接点２２６を有し、可動片２２５が熱変位しない状態では別の固定接点２２６が可動接点２２３と導通し、可動片２２５が熱変位した状態では固定接点２２２が可動接点２２３と導通する。

【００２２】これにより、熱応動機構２２０は可動片２２５のみで可動接点２２３をストロ −クさせることができ、電流制御装置の構成が簡単化されると共に、安価にすることができる。また、別の固定接点２２６と可動接点２２３との間が完全に遮断されるので、消磁コイル８への電流を確実に遮断できる。

【００２３】図５は本考案に係る電流制御装置の別の実施例の正面部分断面図、図６はその電流制御装置を用いた消磁回路を示す図である。図において、図１と同一参照符号は同一性ある構成部分を示している。

【００２４】熱応動機構２２０は、可動片２５１を含み、可動片２５１は間隔ｄ１を保って折り返すように曲げられ、折り曲げられた一方２５２の先端が自由端となり、他方２５３が正特性サ−ミスタ２１の電極２１２に接触している。具体的には、折り曲げられた他方２５３がスポット溶接等により電極２１２に固着される。熱変形部材２２１は、間隔ｄ１内に設けられている。可動接点２２３は、可動片２５１の自由端に設けられている。熱変形部材２２１は熱変形時には中央部が湾曲するようになっている。折り曲げられた一方２５２には可動接点２２３の変位を大きくするため突起２５４が設けられている。

【００２５】熱変形部材２２１は、間隔ｄ１内に設けられているので、折り曲げられた他方２５３から熱の供給を受けてから熱変形し、中央部が折り曲げられた一方２５２側に湾曲し、可動接点２２３と固定接点２２２とを接触させる。この実施例では、図６に示すように、第３の端子２５と正特性サ−ミスタ２１の電極２１２が常時導通しているが、可動接点２２３と固定接点２２２と導通した時に、第２の端子２４、正特性サ−ミスタ２１及び第１の端子２３による保持回路を形成すると共に、消磁コイル８の両端を短絡するので、消磁コイル８への電流を遮断する。このため、図１の実施例と同様の作用効果が得られる。

【００２６】更に実施例では、可動片２５１は第３の端子２５の一端側に連続して折り返すように曲げて設けられている。このため、可動片２５１が電極２１２に精度よく取り付けられ、可動接点２２３と固定接点２２２との位置ずれによる動作不良を生ずることのない電流制御装置が得られる。また、可動片２５１を単独で電極２１２にスポット溶着させる必要がなくなり、組立作業が容易になる。

【００２７】以上述べた熱変形部材２２１としては、一方向性（非可逆性）または二方向性（可逆性）の形状記憶合金が可能である。一方向性のものはリセット動作を伴なうものに適しているが、バネ性を持った金属との組み合わせによって二方向性を持たせることも可能である。

【００２８】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、次のような効果が得られる。（ａ）正特性サ−ミスタは相対する両面に電極を有し、可動接点は正特性サーミスタの電極の一方に導通すると共に、熱応動機構に追従して固定接点との間で開閉動作をし、第２の端子は正特性サ−ミスタの電極の他方と導通し、第３の端子は可動接点と固定接点が開動作状態にあるとき正特性サ−ミスタの電極の一方に対する電流供給経路を構成するようになっているので、消磁コイルに対して、正特性サ−ミスタの抵抗温度特性による電流制御作用を与え得る電流制御装置を提供できる。（ｂ）感熱スイッチは、熱応動機構が熱変形部材を含み、熱変形部材が正特性サーミスタに熱結合され、熱変形部材の熱変形動作に応じた熱変位を生じ、可動接点が熱応動機構に追従して固定接点との間で開閉動作をし、第３の端子は可動接点と固定接点が閉動作状態にあるとき電流供給経路を実質的に開路するようになっているから、消磁コイルへの電流が実質的に遮断すると共に、正特性サーミスタを継続して加熱させ得る電流制御装置を提供できる。（ｃ）熱変形部材は形状記憶合金でなるから、可動接点のストロ−クを大きくすると共に、消磁コイルに対する遮断時の電流のバラツキが小さくし、消磁特性を安定させ得る電流制御装置を提供できる。（ｄ）形状記憶合金の回復応力はバイメタルの回復応力より大きいので、可動接点と固定接点との接触抵抗を小さくすると共に、接触不良に至るまでの耐久時間を長くし得る電流制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る電流制御装置の正面断面図であ
る。

【図２】本考案に係る電流制御装置を用いた消磁回路の
回路図である。

【図３】消磁コイルに供給される消磁電流の特性図であ
る。

【図４】形状記憶合金の温度ー撓み特性図である。

【図５】本考案に係る電流制御装置の別の実施例の正面
部分断面図である。

【図６】図５に示す電流制御装置を用いた消磁回路の回
路図である。

【図７】従来の電流制御装置の正面部分断面図である。

【図８】従来の電流制御装置を用いた消磁回路の回路図
である。

【符号の説明】

２１正特性サ−ミスタ２１２、２１３電極２２感熱スイッチ２２１熱変形部材２２２固定接点２２３可動接点２３第１の端子２４第２の端子２５第３の端子２６ケースＡ熱変位

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】正特性サ−ミスタと、感熱スイッチと、
第１の端子と、第２の端子と、第３の端子と、これらを
支持するケ−スとを含む電流制御装置であって、前記正特性サ−ミスタは、相対する両面に電極を有して
おり、前記感熱スイッチは、熱応動機構と、固定接点と、可動
接点とを有しており、前記熱応動機構は、熱変形部材を含み、前記熱変形部材
が形状記憶合金でなる共に、前記正特性サーミスタに熱
結合され、前記熱変形部材の熱変形動作に応じた熱変位
を生じるものであり、前記固定接点は、前記第１の端子に設けられており、前記可動接点は、前記正特性サーミスタの前記電極の一
方に導通すると共に、前記熱応動機構に追従して前記固
定接点との間で開閉動作をするものであり、前記第２の端子は、前記正特性サーミスタの電極の他方
に導通しており、前記第３の端子は、前記可動接点と前記固定接点が開動
作状態にあるとき前記正特性サ−ミスタの前記電極の一
方に対する電流供給経路を構成し、前記可動接点と前記
固定接点が閉動作状態にあるとき前記電流供給経路を実
質的に開路することを特徴とする電流制御装置。
【請求項２】前記熱変形部材は可動片となっており、
前記可動片は一端側が前記正特性サ−ミスタの前記電極
の一方に面接触し、他端側が自由端となっており、前記可動接点は、前記可動片の前記自由端に設けられて
おり、前記第３の端子は、一端側に別の固定接点を有し、前記
可動片が熱変位しない状態では前記別の固定接点が前記
可動接点と導通し、前記可動片が熱変位した状態では前
記別の固定接点が前記可動接点と不導通となることを特
徴とする請求項１に記載の電流制御装置。
【請求項３】前記熱応動機構は、可動片を含み、前記
可動片は間隔を保って折り返すように曲げられ、折り曲
げられた一方の先端が自由端となり、他方が前記正特性
サ−ミスタの前記電極の一方に接触しており、前記熱変形部材は、前記間隔内に設けられており、前記可動接点は、前記可動片の前記自由端に設けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の電流制御装置。
【請求項４】前記可動片は、前記第３の端子の一端側
に連続して折り返すように曲げて設けられていることを
特徴とする請求項３に記載の電流制御装置。