JPH09501259A - 電気スイッチに関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電流検知感熱スイッチは内部に金属スタンプの態様の第１と第２の端子を取り付け内部チャンバを有する一体成型プラスチック製本体を含み、同一形状のリーフスプリングとスナップ動作するバイメタルブレードが端子の一方へどちらもスポット溶接され、リーフスプリングはバイメタルと位置を合わせて下敷となりこれの他端で他方のスイッチ端子とスイッチ動作において協働する銀接点を担持する。ひとつの実施例においてリーフスプリングのスプリングバイアスはスイッチを開くような方向に向けられており接点を閉じる動きでバイメタルにより生成される力で充分にリーフスプリングのスプリングバイアスに打ち勝つことができ、一方別の実施例においてリーフスプリングは中立の力または接点を開く力のいずれかを発生する。リーフスプリングは電気的にバイメタルを分流することによりスイッチの電流を流す能力が増大し異なるスイッチ仕様では別のリーフスプリングで同じバイメタルを使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気スイッチに関する改良発明の技術分野 本発明は電気スイッチに関する改良に関し、さらに詳しくはバイメタル素子を 熱アクチュエータとして使用する熱反応電気スイッチに関する。発明の背景 バイメタル式アクチュエータを使用する種々の電気スイッチが周知で、同様に 多様なバイメタル式スイッチ・アクチュエータの態様が周知となっている。初期 のバイメタル式スイッチは単に平坦なバイメタル・ブレードを使用しており、こ れが温度変化に応じて比較的ゆっくりと移動しスイッチ内のアークの問題を起し ていた。またスナップ動作を行う、円板状のバイメタル素子から構成されて対向 する湾曲した構造の間でスナップ動作により移動することのできるバイメタル式 アクチュエータの開発は当該技術に大きな進歩をもたらした。スナップ動作する バイメタル式アクチュエータは、たとえば英国特許第６００，０５５号、英国特 許第６５７，４３４号、英国特許第１，０６４，６４３号、英国特許第１，５４ ２，２５２号、および英国特許第２，１２４，４２９号に開示されているような 各種の態様が周知となっている。同様に、このようなバイメタル式アクチュエー タを用いる電気スイッチの各種態様も周知となっている。たとえば前述の英国特 許第２，１２４，４２９号では、電流感応式スイッチにおいてナシ型スナップ動 作バイメタル式アクチュエータを使用し、これを通る電流によるバイメタルの加 熱が電流過負荷条件下でスイッチを動作させるように設計することが開示されて いる。 ＰＣＴ第ＷＯ９２／２００８６号ではスナップ動作バイメタル式アクチュエー タを使用する小型電気スイッチを開示しており、該スイッチは製造組み立ての自 動化に好適で最小限の部品点数を含む。該スイッチは第１と第２の端子導体を含 む一体成型のプラスチック製本体部分を含み、スナップ動作するバイメタル式ア クチュエータは２本の導体の一方に固定されてスイッチの可動接点を構成し２本 の導体のもう一方とのスイッチ動作で協働するように配置された接点を担持して いる。非常に薄い（たとえば０．００３インチ／０．０７６ミリ）のバイメタル 材料を使用してスイッチの電流感度を高くすることができ、このような肉薄なバ イメタル素子の物理的支持を提供するようにスイッチ本体の内部構造を設計する ことができる。さらに銀、または銀合金コーティング、たとえばＰＣＴ第ＷＯ９ ２／１４２８２号で説明されているような銀アンチモンコーティングをバイメタ ルにより担持される可動接点と協働する端子導体に提供して、導体に独立した接 点を取り付けることなく他方の平坦な導体を使用できるようにする可能性が開示 されている。 スイッチの電流感度を増大するため、スイッチが閉じた状態の時にバイメタル 式アクチュエータに熱を注入するためにスイッチ内に直列接続の加熱素子を提供 する可能性も開示されており、特に利便な構成において２本の端子導体の一方ま たは他方、または双方の一部として加熱素子を形成することで実現される。さら にまたスイッチ導体と平行に、たとえばスイッチの本体部分に印刷した導電性イ ンクを用いることにより加熱素子を提供する可能性もあり、これはスイッチに電 源が接続してある限りスイッチのリセットを防止する作用がある。発明の目的と概要 本発明のひとつの目的はバイメタル式スイッチ・アクチュエータを内蔵する感 熱式スイッチを提供することで、該スイッチは前述のＰＣＴ第ＷＯ９２／２００ ８６号の利点を享受しさらに通電容量の増大を提供し、望ましくは本質的ではな くとも第１のブレーク時間の増加で該スイッチの有害な移動を避けるようにする ことである。 本発明によれば、これのひとつの態様において、第１と第２の端子導体を内部 に含む一体成型のプラスチック製本体部分と、前記導体の一方に固定されて該ス イッチの可動片を構成し前記２つの導体のもう一方とスイッチ動作において協働 するように配置した接点を担持するリーフスプリングと、前記導体の前記一方に 固定して前記リーフスプリングとの協働で該スイッチの動作を決定するスナップ 動作バイメタル式アクチュエータとを含む感熱式スイッチが提供され、前記バイ メタル式アクチュエータは前記リーフスプリングにより電気的に分流される。 詳細を後述するような本発明の第１の実施例において、ＰＣＴ第ＷＯ９２／２ ００８６号に実質的に開示されているようなスイッチのスナップ動作バイメタル 式アクチュエータは該スイッチの可動接点を担持する導電性リーフスプリングを 使って分流され、該リーフスプリングはバイメタル式アクチュエータの下敷とな りスイッチを開くような方向に向うが冷間でバイメタル式アクチュエータが発生 する力が打ち勝つような反発力を生成する。 より特定すれば、本発明の前述の実施例は第１と第２の端子導体を内部に含む 一体成型型のプラスチック製本体部分と、前記導体の一方に固定されてスイッチ の可動接点を構成し前記２本の導体の他方とスイッチ動作において協働するよう に配置してある接点を担持するリーフスプリングと、前記導体の前記一方に固定 されて前記リーフスプリングと協働して前記スイッチの状態を決定するようにス ナップ動作するバイメタル式アクチュエータを含み、前記リーフスプリングは前 記スイッチ接点を開こうとする反発力を生成し前記バイメタル式アクチュエータ は前記リーフスプリングに重なって冷間で前記リーフスプリングの反発力に打ち 勝とうとするような力を発生し、前記バイメタルは前記リーフスプリングにより 電気的に分流される。 バイメタルに対向する本実施例のリーフスプリングの動作によって、動作時に スプリングがバイメタルと接触を保ちつつバイメタルを電気的に分流することに より、スイッチの通電容量を増加させ、またスイッチの通過電流の一部だけがバ イメタルを流れることで第１のブレーク時間を増加させる。さらに、バイメタル が熱間位置に移動した時にリーフスプリングで発生した反発力がバイメタルのリ セットに対向しようとするので、スイッチのＯＦＦ時間を延長させ、保護目的の 用途で有利である。 後述する本発明の別の実施例において、リーフスプリングはスイッチを開く反 発力でバイメタルに必ずしも対向するものではなく、むしろ中立またはスイッチ を閉じるスプリングの力を発生させることもあり、リーフスプリングとバイメタ ルはスイッチ動作で一緒に動きながら独立した動作に対応するように互いに結合 してある。リーフスプリングはスプリングの一般平面部から上向きに曲った端部 を有しており、該端部には開口を設け、バイメタル式アクチュエータはリーフス プリングの開口部を通って延在しリーフスプリングとバイメタル式アクチュエー タの間の相対運動に対して実質的に抵抗がなくなるように一般にこれらの長手方 向に充分なすき間が設けてある部分を有する。リーフスプリングとバイメタル式 アクチュエータを結合する別の手段は当業者には自明であろう。たとえば、リー フスプリングおよび／またはバイメタル式アクチュエータに、もう一方の部材を 緩く挟み込むように折り曲げてあるひとつまたはそれ以上のタブを設けることが できる。 リーフスプリングがスイッチを閉じるような反発力を発生するように構成する ことで、中立またはスイッチを開く力とは対称的に、スイッチがバイメタル式ア クチュエータで開くブレーク温度に温度が近付いた時に、特にスナップ動作のバ イメタル式アクチュエータを使用している場合に、接触圧力の増加が達成できる という利点がえられる。この手段によりクリープの問題を起しにくいような正確 かつ所定のスイッチ動作が実現できる。 前述の両方の実施例におけるリーフスプリングとバイメタル式アクチュエータ は、有利には類似の形状を形成し、さらには交換自在なパンチおよび／またはダ イを使用する自動製造手順において同じ工作機械を用いて製造することができる 。つまり後述する本発明の実施例において、バイメタル式アクチュエータは一般 にＵ字状で中央部のベロを形成する切り込みを有する円板状のバイメタル・ブレ ードを含み、該ベロは一対の外側の脚の間に延在し、該脚はベロの先端に近い連 結部分で連結される。またリーフスプリングは実質的に同一の形状でバイメタル 式アクチュエータと位置をあわせてこれの直下に配置される。バイメタルブレー ドのベロとこれに対応するリーフスプリングの部分は、たとえばスポット溶接に より前記導体の前記一方に一緒に固定され、スイッチの可動接点はバイメタル式 アクチュエータの架橋部分に対応するリーフスプリングの一部で担持する。スイ ッチの一体成型プラスチック製本体部分はバイメタル式アクチュエータとリーフ スプリングを受け入れ、前記チャンバー内部に立ち上りが形成されてバイメタル ブレードのベロと端子導体に接続するリーフスプリングの対応部分の支持を提供 す る。このような同様のバイメタルブレードとリーフスプリングの構造によって、 バイメタルとリーフスプリングは、有利には、部分アセンブリとして一緒に組み 立てておき、その後スイッチ内にアセンブリどうしを組み込むことができ、スイ ッチアセンブリとしての利点を有する。 第ＷＯ９２／２００９６号特許に記載されている発明と同様に、スイッチの一 体成型プラスチック製本体部分はリーフスプリングとバイメタル式アクチュエー タを受け入れる閉じたチャンバを形成するのが望ましく、第１と第２の端子導体 は前記チャンバ内と前記本体部分の外部で互いに離れて一部が露出されるように 離れた位置でスイッチの本体部分に一体成型する。バイメタル式アクチュエータ とリーフスプリングは前記チャンバ内の前記導体の前記一方の露出した部分に直 接溶接し、リーフスプリングによって担持される接点はチャンバ内部の２つの導 体の他方の露出した部分で形成され、またはここに設けた接点と、協働する。 さらなる可能性を提供するかもしれないが、有利には、バイメタルを交換する 必要なしに、異なる電気的および／または物理的性質を有する別のリーフスプリ ングを使用するだけで本発明の教示により異なるスイッチング特性を有するスイ ッチがえられることと、リーフスプリングを設けることでスイッチの可動接点を バイメタルに溶接する必要がないことによってさらなる利点が発生する（バイメ タル材料は一般に部材を溶接するのが困難である）。 本発明の上述のおよびさらなる特徴および態様は付随の請求の範囲に詳述して あり添付の図面に図示されている本発明の典型的な実施例についての以下の説明 から明らかとなろう。図面の簡単な説明 図１Ａから図１Ｅは、本発明による第１のスイッチ例の一体成型プラスチック 製本体部分を示し、スイッチのリーフスプリングとバイメタル式アクチュエータ も省略してある。図１Ａは上部平面図、図１Ｂと図１Ｃは図１Ａのそれぞれ線Ａ 〜ＡとＢ〜Ｂにそった側面断面図、図１Ｄは図１Ａの線Ｃ〜Ｃにそってみた端面 断面図、また図１Ｅは図１Ａのスイッチの底面図である。 図２は、図１Ａから図１Ｅのスイッチ本体部材で使用することのできるリーフ スプリングとバイメタル式アクチュエータの形状を示す拡大図である。 図３は、図１Ａと同様の拡大上部平面図で、リーフスプリングとバイメタル式 アクチュエータの位置を破線で示す。 図４は、図１Ｂと同様の断面側面図でリーフスプリングとバイメタル式アクチ ュエータを所定位置に配置した図である。 図５Ａから図５Ｉは、本発明の第２の実施例を示す略図で、リーフスプリング およびバイメタル式アクチュエータを省略してあり、さらに封止部材も省略して ある。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃはそれぞれ上面図、断面図、底面図を示し、図５ Ｄと図５Ｅは斜視図、図５Ｆから図５Ｉは詳細について後述するようなその他の 詳細図を示す。 図６は、第２の実施例に使用されるリーフスプリングの形状を示す平面図で、 スプリングは連続スタンプ操作で連続スプリング材料ストリップから製造されス イッチに組み込むための仕上げ工作前の状態で示す。 図７は、第２の実施例で使用されるバイメタル式アクチュエータの形状を示す 図６と同様の平面図である。 図８Ａから図８Ｄは、第２の実施例の金属製端子部材の形成を示す略図で、図 ８Ａは連続スタンプ操作により連続金属ストリップから複数スイッチ用の金属部 材をどのように製造するかを示し、図８Ｂと図８Ｃは断面図、図８Ｄはひとつの 一体成型プラスチック性スイッチ本体に組み込まれ連続ストリップから切り出さ れた金属部材の形状を示す斜視図である。 図９Ａから図９Ｄは、図８Ａから図８Ｄと類似の略図で、金属部材の別の態様 を示す。 図１０Ａから図１０Ｃは、図９Ａから図９Ｃと類似の略図で別の金属部材の変 更された態様を示す。実施例の詳細な説明 第１の実施例に関する添付の図面の図１から図４に示す図は、拡大したスイッ チを示し、図示してある寸法はスイッチの実際の寸法をミリメートルで示したも のである。スイッチの一体成型プラスチック性の本体部分１は一般に矩形で、寸 法が１２．３５ミリ×８．０ミリ×３．４ミリ、また第１と第２の端子導体２、 ３はさらに４．５ミリ外向きに突出している。スイッチの上部カバーは図面には 図示していないが、０．５ミリの厚みを有する。スイッチは自動部品挿入装置で 使用するのに好適なカセットに入れて便利に供給できるような小型の実寸法を有 する。またこのような寸法は単なる例であって、特に別の用途で使用するため、 別の大きさのスイッチを製造することも勿論可能である。 スイッチの本体部分１の内部には、９．０ミリ×７．０ミリ×２．４ミリ程度 の寸法を有するチャンバが形成され、このチャンバの一部を立ち上り部分５が占 有している。第１の端子導体２は図１Ａでもっとも良く見えるように十文字の金 属スタンプとして形成され、これの前端２’を本体部分１の一端に合わせて本体 部分１と一体成型される、言い換えれば、スイッチの本体部分１にもっとも深く 延出する端部は立ち上り５の上部表面のくぼみに配置され、端子導体の交叉部材 ２’’はチャンバ内部に露出している。第２の端子導体３はスイッチの本体部分 １の対向する端部において、第１の端子導体２より低い高さで一体成型されてお り、一般にＴ字状の金属スタンプを含み、スタンプの頭部３’はスイッチの本体 部分１内部に形成されたチャンバ４の底部に露出している。 図２は図１から図４のスイッチに組み込むリーフスプリングの形状を示したも ので、これに対応してスイッチのバイメタル式アクチュエータ７の形状をも示し 、これら２つの部材は、本実施例において、有利にも同じ形状をなし、ひとつの 同一の工作機械を用いてスイッチの自動製造において形成される。図示したよう に、リーフスプリングとバイメタル式アクチュエータはそれぞれ適当なスプリン グの円板状のブレード、または一般にＵ字状の切り込み８を有するバイメタル材 料を含み、切り込みが架橋部分１１によって連結される脚１０の間にベロ９を形 成する。スイッチの可動接点は、図４においてもっとも良く分かるように、リー フスプリング６の架橋部分の下面に溶接された銀接点１２によって構成される。 バイメタル式アクチュエータ７はリーフスプリング６の上部でこれと位置を合わ せて配置され、有利にもこれら２つが部分アセンブリーとして弱い溶接を用いて ベロに固定されてから、互いに溶接されているベロ９を用いて端子導体２の前方 の部分２’に固定され、立ち上り５の上部表面の形成１３によってスイッチの本 体に 対するベロ９の位置合わせが補助される。バイメタルブレード７の形状は脚１０ の電流密度の増加により通過電流への応答が増大するようになしてあり、ブレー ドの前方の部分で架橋部分が下側のリーフスプリング６と電気的にも物理的にも 接触を維持する。 前述の第ＷＯ９２／２００８６号特許に説明されているスイッチのように、立 ち上り５はさらに導体２の前方部分２’の支持を提供し、この部分がリーフスプ リング６とバイメタル式アクチュエータ７のベロ部分の支持を提供し、一方、脚 １０と架橋部分１１はチャンバ４内部で自由に動くようにする。このような配置 にすると、スイッチング動作が実質的に導体２の支持によりベロ９に設けた固定 部分に対する脚１０の屈曲だけに影響されるので、スイッチの温度応答特性をよ り良く設定することができる。さらに、この方法でベロ９を支持することにより 、ベロの根元でのストレスによる折損の可能性が減少し、バイメタルとリーフス プリングにかかる動作ストレスはこれらの脚１０に向って集中する。 スイッチの固定接点は注目している実施例においてはスイッチの内部チャンバ ４に露出しているＴ字状の第２の導体３の頭部３’に溶接した銀接点で構成され ている。これ以外にも、導体の頭部３’に銀部分をインレイし、または導体の頭 部３’を第ＷＯ９２／１４２８２号の教示にしたがって形成する、言い換えれば 銅または銅の熱伝導率の少くとも９０％程度の銅合金、さらに望ましくは９９． ９５％純銅の９５％ないし９９％の熱伝導率の合金から導体３を形成し、少くと も導体頭部３’には銀とアンチモンの厚めのメッキ層を提供することにより形成 することもできる。純銀（純度９９．９％）と少量のアンチモン、典型的には約 １％、より特定すれば０．３％ないし０．７％を含む厚めのメッキ層（たとえば ２０ないし３０μｍ、望ましくは４０μｍの厚さ）を銅または高い熱伝導率を有 する銅合金から形成した導体上に使用することにより、スイッチング動作中の銀 粉体の発生を防止し、スイッチ接点の寿命を少くとも７万スイッチングサイクル 程度とすることができる。 説明したようなスイッチの動作において、スイッチの冷間状態では、バイメタ ル７がリーフスプリング６のスプリングバイアスに打ち勝つことで、導体端子３ の部分３’で担持される接点と当接するリーフスプリングにより担持された接点 を保持するようになっている。この状態では、リーフスプリング６がバイメタル ７を分流するので、スイッチを流れる電流の一部がバイメタルをバイパスする。 スイッチ環境からの熱伝導の結果として、および／またはバイメタルを通るおよ び／またはこれに隣接するリーフスプリングを通る電流によるバイメタルの加熱 の結果として、バイメタルの温度がある程度の所定の水準に上昇すると、バイメ タルはスナップ動作で対向する皿状にくぼんだ構造まで移動し、これによってリ ーフスプリングを解放するので、それ自身のスプリングバイアスによって接点が 開いた位置まで移動することができるようになる。この後バイメタルが充分に冷 却されると、バイメタルで発生した力がリーフスプリングの反発力に打ち勝つこ とによってスイッチはふたたび閉じることになる。 前述の利点に加えて、バイメタルをバイパスするためのリーフスプリングの使 用は、単一のバイメタル材料を使用していてもスイッチの仕様を広い応用範囲に 対応させ、別の仕様の間の変化をスプリング材料の物理的および／または電気的 特性の選択により対応させることができる。さらなる変化をバイメタル材料の選 択によっても実現でき、またそれ以上の変化を端子導体２および／または３の材 質の選択によって得ることができる。導体２の部分２’および２’’は導体３が たとえば抵抗性材料で好適に形成される場合および／または薄い部分を形成して スイッチ動作によって熱を発生するようになしてある場合に、理想的には熱をバ イメタルに注入するための熱源として使用するように配置されることに注意すべ きである。 さらに第ＷＯ９２／２００８６号特許に記載されたスイッチと同様に、封止も スイッチ本体に蝶番式に結合された一体部分として好適に一体成型することがで き、リーフスプリングとバイメタルをスイッチチャンバに組み込んでこれのベロ を導体２の前方部分２’にスポット溶接してから超音波によって溶着することが できる。封止はスイッチの環境からチャンバ４を隔離するように形成したり、ま たは他にもひとつまたはそれ以上の開口部を設けることもできる。 説明したスイッチは製造取り付けの自動化に好適であり、最小限の部品点数を 含み、比較的安価にすることができ、さらに電流感度を増大するため小型化する ことができる。しかし説明したようなスイッチは本発明の範囲内で実現可能な一 例に過ぎず、本発明の範囲および主旨から逸脱することなく変更および変化が可 能である。たとえば、リーフスプリングとバイメタルを同一形状に形成するのが 有利であるが、本発明にとってこれは必須ではない。またバイメタルとリーフス プリングの２つが互いにコネクタ部材２’に溶接される部分を除いてバイメタル にはリーフスプリングへの取り付け部材を有さないのが有利であるが、これも必 須ではなくスプリングは自由端（接点を担持している）にバイメタルと緩く係合 する部分を有してスプリングによって担持された接点が固定接点に吸着しようと する傾向にリーフスプリングそれ自体の反発力だけではなく、冷間状態から熱間 状態に移行するとバイメタルによって発生する力によっても抵抗をうける。端子 導体２、３の図示したような配置も変更されることがあり、第ＷＯ９２／２００ ８６号に開示されているような通常のワイヤ導体を表面装着型端子として使用し たり、または他の端子形状、長さ、および／または配置とすることもできる。第 ＷＯ９２／２００８６号に開示されているようにスイッチに直列および／または 並列の加熱部材を組み込むように変更することもできる。 添付の図面のうち図５から図８を参照すると、第１の実施例の変更および変化 について前述した可能性の幾つかを含むような本発明の第２の実施例が図示して ある。第１の実施例を示す図面と同様に、第２の実施例を示す図面も拡大してあ り、図５Ａから図５Ｆおよび図５Ｉの場合には実際寸法の１０倍、また図５Ｇと 図５Ｈの場合には２０倍で、図示した寸法はミリメートルである。さらに、第１ の実施例の先行の説明において同様な部材を示すのに用いたのと同じ参照番号を 第２の実施例の部材をあらわすために用いている。 明確にするため、以下では第１の実施例と第２の実施例の間の主な相違点につ いてのみ説明し、その他の詳細な変化については説明しないが、当業者には明ら かであろう。基本的に、第２の実施例の金属端子部材はインライン型または端部 端子型いずれかの端子と選択的にスイッチを使用できるように設計されているこ とと、リーフスプリングおよびバイメタル式アクチュエータが互いに自由端で緩 く結合されており、リーフスプリングがたとえば第１の実施例のような接点を開 く力ではなくスイッチ接点を閉じるような力を発生するように用いられることと 、スイッチの一体成型プラスチック製本体部分は開口部を有しスイッチ内の金属 端 子部材の薄い部分がプラスチック材料に完全に封入されずにヒーターとして機能 できるようになっていることがわかる。 さらに詳しく図面を参照すると、図８Ａから図８Ｃは、連続する金属ストリッ プ２０からのスタンプでスイッチの端子部材２、３がどのように形成されて、端 子３のそれぞれの部分への銀の固定接点１４の取り付けと、スイッチ本体１の一 体成型と、端子２のそれぞれの部分へのリーフスプリング６およびバイメタル式 アクチュエータ８の取り付けを行う後続の自動製造工程の間に、ストリップ２０ の対向する長手方向の縁がくっついたままの一連の端子部材のセットをどのよう に形成するかを示している。図８Ａにもっとも明らかに図示されているように第 １の端子２は横方向に反転したＬ字状の形状を有しており電気抵抗ヒーターとし て用いる薄くした部分２−１と、図８Ｂを参照してリーフスプリング６とバイメ タル式アクチュエータ７の取り付けに用いる直立した部分２−２が形成される。 第２の端子３は一般にｈ字状で図５Ａに図示してあるようにスイッチ本体の第１ の端子２と同じ端部から突出させるのに適した上側のリブ３−１とスイッチ本体 の対向する端部から突出させるのに適した２つの離してある下側のリブ３−２、 ３−３を有する。当業者には理解されるように、この端子配置によりスイッチは インライン型または端部端子型いずれかで使用できるようになり、第２の端子の リブ３−１、３−２、３−３のうちの不用なまたは余ったものは切り取る。図５ Ｄから分かるように、端子のリブ３−１、３−２、３−３はプラスチック製本体 モールディングの下側に露出する部分を有しアンビル切り取り工具をスイッチの 下に配置して切り取られる望ましくない端子リブがスイッチ本体の側面と同一面 になるように形成される。 図６および図７はそれぞれリーフスプリング６とバイメタル式アクチュエータ ７の形状を示しており、多くの点でこれらの部材が図２に図示した第１の実施例 の対応する部材と同一であることが分かる。しかし図６および図７は自動スイッ チ製造装置で使用するのに好適な形状で一列につながった部材の細長いストリッ プを提供するような連続スタンプ工程でそれぞれ金属／バイメタルストリップか らリーフスプリングとバイメタル式アクチュエータを製造する好適な製造を図示 している。 図６はさらに図２に図示した対応する形状に較べて延出した鼻の部分１１を有 するスプリングブレード６の形成を示しており、スロット上の開目部２５が図示 したような鼻の部分１１の細長い部分に形成される。図７は鼻の部分１１から延 出するタブ２６を有して形成されるバイメタルブレードを示す。スイッチの組み 立てにおいて、リーフスプリング６の鼻の部分１１は上向きに９０°折り曲げて リーフスプリングの一般平面から直立するようにしておき、開口部２５が上向き に折り曲げた部分に位置し、バイメタルブレード７のタブ２６がリーフスプリン グ６の開口部２５に緩く受け入れられるようにする。リーフスプリング６とバイ メタルブレード７のベロ部分９を第１に軽く溶接しておき、この部分アセンブリ ーを続けて第１の端子部材２の直立した部分２−２に溶接する。リーフスプリン グ６の開口部２５とバイメタルブレード７のタブ２６との係合は互いに対して動 く必要のあるバイメタルブレードとリーフスプリングを緩く結合させるが、どち らも互いに対して甚だしい負荷がかからないで独立した動きができるようにする 。この構造では、リーフスプリングはバイメタルの動作に対向して接点を開く反 発力を発生させるように形成する必要はなく、その代わりバイメタルの動作に対 して中立または従うように作成する、または前述したように、スイッチ動作温度 以下でもこれに近い温度で確実な接触圧力が得られるように、作成することがで きる。後者の場合、リーフスプリングは動作においてスナップ作動するように工 作することができる。リーフスプリングとバイメタル式アクチュエータを取り付 ける上で結合する別の手段も可能だが、説明した構造が簡単かつ便利であり最小 限の処理工程数しか必要としないような自動製造工程に特に好適である。 スイッチ内のヒーターを形成することを意図した第１の端子部材２の薄い部分 ２−１に注意を向けると、特に図５Ｄから、スイッチ本体１はヒーター部材２− １のスイッチの位置に対応する位置で基部に開口部２７を有するのが分かる。こ れによりヒーター動作がプラスチック材料へヒーターを閉じ込めることにより過 度に妥協することもなく、伝導および放射により効率的にバイメタル式アクチュ エータへ熱を伝達することができる。 図９Ａから図９Ｄおよび図１０Ａから図１０Ｃを参照すると、選択的なインラ イン型または端部端子型の使用を提供しさらにスイッチを通る電流径路の選択自 在な短縮または延長を提供する別の端子配置を示している。後者に関して、リー フスプリングとバイメタルブレードが溶接される端子部分２−２は図９Ａから図 ９Ｄの構造でひとつの位置で端子２から離れており、図１０Ａから図１０Ｃの配 置では別の位置でスイッチを通る長さが異なる電流径路を提供していることが分 かり、さらに電流径路の長さはインライン型の端子配置を用いるかまたは端部端 子型の端子配置を用いるかによっても変わる。これらの選択肢があるため、スイ ッチを通る電流径路の抵抗を比較的小さくまたは比較的大きく選択することがで き、端子部材２および３の材質および／またはリーフスプリング６の材質の選択 と組み合せて、スイッチの電流感度を実質的に可能な感度範囲内で選択すること ができ、これは基本的に同じスイッチ構造でも異なる電流負荷に対してまた異な るスイッチ用途に対して簡単に適合させられるということを意味している。 第１の実施例のように、第２の実施例も添付の請求の範囲に記載されている本 発明の主旨および範囲から逸脱することなく変更および変化を行うことが可能で ある。本発明により、たとえば４Ａから３６Ａまでの広いスイッチング範囲にわ たり基本的に同様の一連のスイッチを自動製造することができる。リーフスプリ ングを排除してバイメタル自体がスイッチの可動接点を担持するようにして前述 したのと同一のスイッチを製造することでさらなる選択肢も可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＮＺ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部に第１と第２の端子導体を取り付ける一体成型プラスチック製の本体 部分と、前記導体の一方に固定されて可動接点を構成し前記２つの導体の他方と スイッチング動作において協働するように配置してある接点を担持するリーフス プリングと、前記導体の前記一方に固定されて前記リーフスプリングと協働しス イッチの状態を決定するスナップ動作バイメタル式アクチュエータとを含み、前 記バイメタル式アクチュエータが前記リーフスプリングにより電気的に分流され る感熱スイッチ。 ２．前記リーフスプリングと前記バイメタル式アクチュエータが同様の形状に なしてある請求の範囲第１項に記載の感熱スイッチ。 ３．前記バイメタル式アクチュエータは一般にＵ字状で一対の外側の脚の間に 延出する中央部のベロを形成し前記ベロの先端部に近い連結部分で前記脚が連結 される切り込みを有する円板状のバイメタルブレードを含み、前記バイメタルブ レードの前記ベロは前記端子導体の前記一方に固定される請求の範囲第１項また は第２項に記載の感熱スイッチ。 ４．前記バイメタルブレードの前記ベロと前記リーフスプリングの対応する部 分とが前記導体の前記一方に共通に固定される請求の範囲第２項および第３項に 記載の感熱スイッチ。 ５．前記スイッチの可動接点が前記バイメタル式アクチュエータの架橋部分に 対応する前記リーフスプリングの部分で担持される請求の範囲第２項および第３ 項または第４項に記載の感熱スイッチ。 ６．前記スイッチの前記一体成型プラスチック製本体部分は前記バイメタル式 アクチュエータと前記リーフスプリングを取り付けるチャンバを形成し、前記チ ャンバ内に立ち上りが形成されて前記バイメタルブレードのベロと前記リーフス プリングの対応する部分の支持を提供する請求の範囲第３項または第４項または 第５項に記載の感熱スイッチ。 ７．前記リーフスプリングはスイッチ接点を開くような反発力を発生するのに 適しまたそのように配置されており前記バイメタル式アクチュエータは前記リー フスプリングに重ねられて冷間において前記リーフスプリングの反発力に打ち勝 つような力を発生するのに適しまたそのように配置された先行の請求の範囲のい ずれかに記載の感熱スイッチ。 ８．前記リーフスプリングと前記バイメタル式アクチュエータの自由端の共通 の機械的結合が行われない請求の範囲第７項に記載の感熱スイッチ。 ９．前記リーフスプリングは前記スイッチ接点を開きまたは閉じる傾向がない 中立の反発力を発生するのに適しまたそのように配置され、前記リーフスプリン グと前記バイメタル式アクチュエータの自由端の間に機械的結合が提供される請 求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の感熱スイッチ。 １０．前記リーフスプリングは前記スイッチ接点を閉じようとする反発力を発 生するのに適しまたそのように配置され、前記リーフスプリングと前記バイメタ ル式アクチュエータの自由端の間に機械的結合が提供される請求の範囲第１項か ら第６項のいずれかに記載の感熱スイッチ。 １１．前記バイメタルが前記リーフスプリングに重なる請求の範囲第９項また は第１０項に記載の感熱スイッチ。 １２．前記機械的結合は前記リーフスプリングと前記バイメタル式アクチュエ ータの一方における開口部と、前記開口部と緩く嵌合する他方の部材とを含む請 求の範囲第９項または第１０項または第１１項に記載の感熱スイッチ。 １３．前記リーフスプリングは動作においてスナップ作動するのに適しまたそ のように配置される請求の範囲第９項から第１２項までのいずれかに記載の感熱 スイッチ。 １４．前記スイッチの一体成型プラスチック製本体部分は前記リーフスプリン グと前記バイメタル式アクチュエータを取り付けるチャンバを形成し、前記第１ と第２の端子導体は互いに離れた部分が前記チャンバ内と前記本体部分の外部で 露出するように離れた場所で前記スイッチの前記本体部分に一体成型され、前記 バイメタル式アクチュエータと前記リーフスプリングは前記チャンバ内で前記導 体の前記一方の前記露出した部分に直接溶接され、前記リーフスプリングにより 担持される接点は前記チャンバ内の前記２つの導体の他方の露出した部分で形成 されるかまたはここに提供された接点と協働する先行の請求の範囲のいずれかに 記載の感熱スイッチ。 １５．前記第１と第２の端子導体の一方または両方が前記スイッチの本体部分 の外部に露出した複数の部分を有するように形成される請求の範囲第１４項に記 載の感熱スイッチ。 １６．前記スイッチの一体成型プラスチック製本体部分はスイッチの能動部材 を外部環境から隔離するようになしてある先行の請求の範囲のいずれかに記載の 感熱スイッチ。 １７．前記端子導体の一方および／または他方が熱を前記バイメタル式アクチ ュエータに汲み上げるのに適した抵抗性加熱部分を含む先行の請求の範囲のいず れかに記載の感熱スイッチ。 １８．抵抗性加熱素子が前記スイッチ導体と平行に提供される請求の範囲第１ 項から第１６項のいずれかに記載の感熱スイッチ。 １９．スイッチ本体とこれの外部から到達自在な端子を含み、ひとつまたはそ れ以上の複数の前記外部端子は前記スイッチ本体の内部で共通に接続され、該構 造によって前記スイッチの使用者がどの端子を使用するか選択できるようになし てある電気スイッチ。 ２０．添付の図面のいずれかを参照して実質的に明細書において説明したよう な感熱スイッチ。