JPS6016014Y2 - 感熱スイツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は、周囲環境が設定温度に至った時に一対のリード
線間の電気的導通状態を変更する感熱スイッチに関する
。

電気的導通状態の変更とは、一対のリード線間を導通か
ら非導通に、又は非導通から導通に変えることであって
、感熱スイッチの使用目的に応じていづれかのタイプの
ものが選択されるが、特に、この種の感熱スイッチとし
て、従来比較的温度特性が良く、動作が確実なものとし
ては、所謂感温ベレットと、機械的スプリングにより付
勢された可動接点を用いたものがある。

しかし、従来のこうしたスイッチでは、他のものと比べ
れば優れているとは言え、可動接点が動作する時にはハ
ウジングの内壁を擦っていくために動作摩擦が大きく、
大きな駆動力を要する一方で可動接点の姿勢の傾き等に
よる誤動作を起こす虞れもある等の欠陥を有していた。

これに対して、可動接点とこれを付勢する手段とを板バ
ネとして一体化したものもあるが、そもそも、板バネは
弾性変形力に乏しく、必要な接点圧が得られなかったり
、折損等の事故を起こし易く、信頼性に乏しい根本的な
欠陥があった。

本案は以上に鑑み、設定温度における導通状態変更動作
における接点動を摩擦のないものとし、かつ、機素的に
も信頼性の高いものとすることにより、上記欠陥を克服
した感熱スイッチを提供せんとするものである。

以下、図示する各実施例に即し本案を説明するが、各実
施例相互間において対応する構成子には図面上、同一符
号を付して説明する。

先づ、第１．２図に示す第一の実施例は、遮断型、即ち
、設定温度にてそれ迄導通状態にあった一対のリード線
間を電気的に遮断するタイプとして構成したものである
。

ハウジング１は、この場合、一端１ａが開放して内部空
間へこの開放端から後述の各構成子を入れるようになっ
ており、他端は閉塞端１ｂとなっていて、全体として筒
形のものとなっており、材質はこの実施例では金属であ
る。

開放端１ａには、絶縁ブッシング２を介して、該ブッシ
ング２を貫通するようにして第一のリード線３が貫入し
、その貫入端３ａには、可動接点及び付勢手段を兼ねる
コイルスプリング４が取付けられている。

コイルスプリング４と第一リード線ハウジング内貫入端
３ａとの取付方法はいくつか考えられるが、図示の場合
は、リード線貫入端３ａは軸状のもので、この軸に、コ
イルスプリングを長さの途中迄、無理に押し込むことに
よりなしている。

即ち、コイルスプリング４の根本の方の内径は軸状貫入
端３ａの径よりも微か小さ目になっているのである。

コイルスプリング４の先端部分４ａの周縁は、可動接点
面としての役目を持っているが、これは後述の接点保合
用固体部材との関係で説明する。

コイルスプリング４の周囲には、固定接点面５が設けら
れるが、この実施例では、ハウジング１を導電材製とし
たので、特に別個にこれを付設するのを止め、ハウジン
グの内壁ＩＣを固定接点面として流用している。

そして、この固定接点面５に対して電気的に接続される
第二のリード線６は、この場合、ハウジングの閉塞端１
ｂに機械的にかしめ止めされることにより、当該ハウジ
ングを電流路として固定接点面へ接続するようになって
いる。

ハウジング内空間にあって、コイルスプリング４と対向
する位置には、常態で固体であり、融点に至ると速やか
に溶融する公知の適当な感温ペレット７が一定の体積を
占めている。

このペレット７は、設計仕様上、要求される設定温度に
等しい、又は近い融点のものを選択して用いる。

ペレット７の表面には、この場合、シリコン・ゴム、テ
フロン等のシート８を介して圧縮状態にされた第ニスプ
リング９が臨んでいて、このスプリング９と第一の主た
るコイルスプリング４との間に、該スプリング４に係合
する固体部材１０がある。

固体部材１０は、図示の実施例では球形をなしていて、
材質は絶縁性のものなら任意であるが、プラスチック、
ガラス等が良い。

そして、その大きさは、可動接点としてのコイルスプリ
ング４の先端と第ニスプリング９を圧縮したその表面と
の間の距離よりは大径で、ハウジング内径よりは小径と
なっており、そのために、第二コイルスプリング８は充
分圧縮され、また可動接点コイルスプリング４は先端４
ａが半径方向へ押しやられて固定接点面５（この場合は
既述のようにハウジング内壁ｍｅ）に当接させられるよ
うに設計する。

従って、可動接点コイルスプリング４は、全体としては
途中で無理に屈曲された形となり、原状の直線状態に戻
ろうとする付勢力Ａを自身の中に溜めていることになる
。

この付勢力Ａは固体部材１０に作用し、これを感温ベレ
ット７のある方へ押圧する軸方向成分Ｂを生んでいる。

この成分が第二コイルスプリングの圧縮力ともなってい
るが、これにより、第二のコイルスプリング８も、シー
ト７を介してペレット側への力成分Ｃと、この反力とし
ての力成分りを夫々軸方向に有している。

しかし、これ等の力成分Ａ〜Ｄは、常態では感温ペレッ
ト７が固体であって厳然として一定の体積を占め、各構
成子の動きを封じていることから、いづれも作用し得な
いでいる。

逆に、この第１図示の状態では、可動接点コイルスプリ
ングが原状に戻ろうとする力の反力が自身を固定接点面
５へ押付けて接点圧を確保する力とあっている外、幇助
的な第二コイルスプリング９の軸方向成分りも接点圧を
高める働きをしている。

これにより、常態では、第一リード線３から可動接点ス
プリング４の接点面４ａ、固定接点面５（ハウジング内
壁１ｃ）、ハウジング壁部を介して第二リード線６への
導通路が閉成されている。

先のように、接点面４ａ、５の接点圧を確保することは
、この常態における第一、第二リード線間電流路の抵抗
値を減少させること、及び接点間チャタリングの防止等
から望ましい配慮である。

このような常態から設定温度にての回路開放動作は次の
ようにして行なわれる。

周囲環境が設定温度に至ると、感温ペレット７は周知の
性質により速やかに溶融する。

すると、それ迄、固体であって一定の体積を占めるが故
に先掲の軸方向Ｂ、 Ｃに抗していた反力が失われ、可
動接点スプリング４の復帰力Ａの軸方向成分Ｂにより、
固体部材１０、第二コイルスプリング９、シート８は、
図面上左方の可動接点スプリング４から離れる位置へ移
行する。

同時に、この実施例では、第二コイルスプリング９も伸
長し、その軸方向力Ｃをして液相になったペレット７を
シート８の背後からシート周縁とハウジング内壁の隙間
１１を介し確実に手前側に流出させる。

これにより、可動接点としてのコイルスプリング４は第
２図示のように水平方向に跳ね上がることができ、もっ
てその可動接点面４ａと固定接点面５との接触は解かれ
、所期の目的としての第一、第二リード線間の導通遮断
が行なわれる。

而して、可動接点スプリング４の復帰力Ａ及び軸方向成
分Ｂが設計的に充分強いものとしてあれば、特には第二
コイルスプリング８を必要としないこと、理解されよう
。

その場合には、固体部材１０は第３図の第二の実施例の
ように、感温ペレット７の表面上のシート８に直接に接
触させて良く、また、場合によっては、シート８をも省
略しても良い。

しかし、一般には、この種常閉型スイッチでは、常態に
おける使用下での電流による接点抵抗に起因する発熱が
見込まれ、この熱がペレット７に伝わると、ペレット表
面が溶融し、固体部材１０がその分ずれてコイルスプリ
ング４も浮き上がり気味になり、所要の接点圧が確保で
きなくなることも考えられるので、断熱の意味からもシ
ート８は使った方が良い。

第３図の第二の実施例では、シート８はそうした断熱材
としての機能に加え、第二コイルスプリング９を省略し
たことによる軸方向力成分の不足を補うため、弾性の強
い厚目のものを用いていて、常態の組立後においては、
いく分か圧縮気味になるように各部寸法を勘案している
。

更に、可動接点スプリング４に係合する固体部材１０の
形状も、球形であると組立時のノ）ウジング内挿入の時
に方向性がなく、単に挿入するだけで良いから便利では
あるが、これに限定されるものではなく、可動接点スプ
リングを押さえ込める形態ならば任意の形態で良い。

例えば、これも第３図の実施例に示すように、円錐形状
のものとして、その円錐形面の一部で可動接点スプリン
グ４に係合させるようにしても良い。

第３図示の第二の実施例も、設定温度におけるペレット
溶融に始まる遮断動作は第一実施例と同様であるので、
結果のみを同図中に仮想線で示すに留める。

第４，５図示の実施例は、動作原理及び構成は第一、第
二実施例と同じであるが、コイルスプリング４の付勢力
向が逆となり、常態では固定接点面５から離れた位置に
あり、動作後に固定接点面に当接する位置に動（、オン
・タイプのものとした実施例である。

可動接点としてのコイルスプリング４は、原状では、第
５図示の動作後の断面図に示すように、第一リード線３
の貫入端３ａに対しての固体部分に対し、それより先の
部分４ｂが軸心に対して屈曲させられた形態で成形され
ている。

従って、スイッチの常態として、第４図示のように、全
体が略々直線状となるようにすると、その先端４ａをハ
ウジング内壁乃至固定接点面５へ付勢する付勢力Ａが生
ずる。

この力を、固体部材１０で止めてやれば良いから、この
実施例では、コイルスプリング４の先端４ａを漏斗状に
拡径して、その中にこの場合球形とした固体部材１０の
一部の曲面が入るように寸法付けている。

これにより、図面上斜め方向への付勢力Ａは先の実施例
と同様に固体部材１０を押しやろうとする軸方向成分Ｂ
を生んでいる。

これにより、ペレット７が溶融して固体部材１０の支持
力を失うと、該固体部材１０が軸方向に除かれ、コイル
スプリング４は自身に溜めていた付勢力Ａにより原状の
屈曲状態に戻り、その先端の接点面４ａを周囲の固定接
点面５乃至ハウジング内壁１ｃに当接させるのである（
第５図）。

こうして、設定温度にて第一、第二リード線３，６間の
電気的導通状態が変更（即ち開から閉へ）されるのであ
る。

尚、この実施例でも、設定温度にてペレット７を固体部
材１０の背後から確実に流出させるために、また常態に
おいての固体部材１０とコイルスプリング４との保合関
係を確実にするために第二の幇助的なスプリング９を用
いており、また、このスプリングを安定に支持するため
に弾性シート８も用いているが、これ等はなくても良い
ことは第一、第二実施例についての説明と同様であるし
、また、固体部材１０の形状も、第３図示の円錐形状そ
の他に変えることもできる。

以上のように、本案に依れば、設定温度（仕様に応じて
選択した感温ペレットの融点）にて電気的導通状態の変
更動作、即ち、コイルスプリングが固定接点面から離れ
た第一の位置と、固定接点面に当接する第二の位置との
間での第一の位置から第二の位置への（オン・タイプ）
又は第二の位置から第一の位置への（オフ・タイプ）コ
イルスプリングの動作時に、ハウジング内壁との不要な
摩擦を生むこともなく、また板バネのように破損の虞れ
もなく、動作確実な感熱スイッチとすることができる。

尚、先にも触れたように、固定接点面５を独立の部材と
してこれを絶縁性ハウジングの中に収めても良いし、ま
た、いづれの実施例でも一対のリード線引出方向は互い
に対向した所謂アキシャル型となっているが、これは、
例えば他方のリード線６をハウジングの第一リード線側
の端に取付ける等して平行に引出すもの、即ちラジアル
型に変えるのは極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、夫々、本案第一の実施例の常態及
び設定温度にての縦断面図、第３図は第二の実施例の縦
断面図、第４図及び第５図は、夫々、第三の実施例の常
態及び設定温度にての縦断面図、である。 図中、１はハウジング、３は第一のリード線、４は可動
接点を兼ねるコイルスプリング、５は固定接点面、６は
第二のリード線、７は感温ペレット、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内の空間に第一のリード線を貫入させてその
   貫入端に、先端自由端を可動接点面とするコイルスプリ
   ングを連接し、該コイルスプリングの可動接点面の周囲
   を囲む固定接点面を設けてこの固定接点面にハウジング
   外方に伸びる第二のリード線を接続すると共に、ハウジ
   ング内空間において上記コイルスプリングの先端自由端
   と対向する位置には感温ペレットを設け、該感温ペレッ
   トと上記コイルスプリングの間には、該コイルスプリン
   グの上記先端自由端に係合して、該コイルスプリングの
   上記先端自由端を上記固定接点面から離れた第一の位置
   から固定接点面に当接する第二の位置への半径方向外方
   への跳ね戻り付勢力に抗して、または該第二の位置から
   第一の位置への半径方向内方への跳ね上がり付勢力に抗
   して、夫々、該第−の位置、または該第二の位置に留め
   おく固体部材を設けたことを特徴とする感熱スイッチ。