JPS61216212A - 電気加熱式バイメタル装置 - 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】 ■１目と径ｌ− との発明は特に電気的なパワーコントロール装置に適し
たバイメタル条材またはバイメタルに使用するための電
気加熱装置に関するものである。

この発明の目的は簡単な構造で作動時の信頼性を改善し
たバイメタル用の電気加熱装置及びパワーコントロール
装置を提供することである。

この発明の電気加熱装置においては、バイメタルの一端
近くに電気絶縁サポートを設け、そこに電気抵抗性フィ
ルムを配置し、クリップにより固定し、一方側を電気的
に接触させる。前記サポートは好ましくはバイメタルの
一方側に配置し、より大きな膨張率を有する材料で形成
し、サポートによってカバーされた領域の雰囲気温度で
バイメタルが直線状になれるＪ：うにする。したがって
、バイメタルはセラミックサポートから曲がるが、電気
加熱装置のスタート時点ではそこから非常に限られた距
離だけ離れるにうにＪる。サボー１へに接続された端部
はケーシングに回動可能に設定し、バイメタルの根元部
を加熱するにうにし、スイッチに作用する自由端と反対
側の領域を大きく加熱するようにする。それにより、水
平方向に大きく変形でる。

クリップはバイメタルに固定されたポケット状のスプリ
ングメタル部分どして構成出来、それは特に横方向の案
内エツジを有する。したがって、設定時に前記サポート
は非常に容易に前記ポケットに設定することが出来、そ
れゆえ、自動的に一端と接触Ｊるものである。

この発明の電気加熱装置により、極めて効果的なパワー
コン１−ロール装置を提供することが可能となる。バイ
メタルが曲りレバーの脚部を形成し、そのレバーは回動
可能に設置し、他方の脚部が設定カムを作動する。この
曲りレバーの脚部は２つのほぼ平行な条材を備え、一方
が補償バイメタルによって形成され、好ましくは設定ネ
ジによって他方の条材に支持される。これにより、作動
バイメタルと補償バイメタルによって一緒に回動し得る
ユニットを構成するものであり、単に１つの回動ベヤリ
ングだけでスナップスイッチ（バイメタルの作動通路、
設定カムの補償通路および調整通路）に作用する。

１ｉ九 以下、図面を参照して、この発明の実施例を詳細に説明
する。

図示されたパワーコントロール装置１１はケーシング１
２を有する。このケーシング１２はケーシング・ベース
・プレート１３とケーシング・カバー１４を有する。こ
れらは熱可塑性プラスチックで作られており、２つの隅
をネジ１５により一緒に固定するようになっている。調
整シャフト１６はこれらのケーシング部品に設置されて
いて、設定カム１７とインデックスカム１８を支持して
いる。曲りレバー２０はケーシングのコーナ一部で回転
ピン１９の回りに回転可能に設置されている。曲りレバ
ー２０はＵ字形状のシャフト・ブラケット２１で作動バ
イメタル２２および補償バイメタル２３を支持している
。これらの作動バイメタル２２および補償バイメタル２
３は互いに長手方向に変位可能となっており、ブラケッ
ト２１にリベットでｌトめられている。作動−バイメタ
ル２２はまずまっすぐに伸びてケーシングの一方の側と
平行になっており、続いてケーシングの中央部の方向に
少し曲がっている。その自由端２４によりスナップ・ス
イッチの駆動ポイント２５を押圧し−〇　　− ている。スナップ・スプリング２６はそこから折り曲が
ったスプリング舌状片２８を有する。このスプリング舌
状片２８は固定サポート２７に支持されていて、作動接
点２９から離れた方の端部で作動プレッシャーポイント
２５の近くでスナップ・スプリング２６は柔軟なスナッ
プ・スプリングサポート３０に接続されている。スナッ
プ・スイッチ３１は作動バイメタル２２と調節シャフト
１６（またはそこに配置されたインデックス・カム１８
）との間で作動バイメタル２２の延長線に対してほぼ平
行に配置されている。作動接点２９は固定接点３２と協
働する。この固定接点３２はケーシングのベースプレー
ト１３を介して他のスイッチ接続部材と同様に平坦な差
し込み舌状片に接続されるように、スイッチの背面すな
わちベースプレート１３の外側に直角に突き出ている。

また、他のスナップスイツチ形式を使用して、必要に応
じて接触させることも可能である。

第３図〜第５図から明らかなように、作動バイメタル２
２の根元すなわちシトフ］−ブラケット２１に固定され
た端部側の近くには、スポット溶接によりスプリング・
メタル・クリップ３５が取り付けられている。クーシン
グ側に面した作動バイメタル２２の而（より高い膨張率
の材料で作られている）では、クリップ３５がポケット
を形成し、そこにサポート３６の一端が挿入可能となっ
ている。このサポート３６はシート状または条材の熱伝
導性の優れた電気絶縁セラミック材料で作られている。

バイメタルから離れた方のサポート３６の端部にはその
サポート３６に沿って伸びた条材形状の電気抵抗性フィ
ルム３７が支持されている。それは第１図と第４図に破
線により示されている。２つの金属接触面３−　８　〜 ８は細長い矩形状のサポートの２つの狭い部分に適用さ
れており、抵抗性フィルム３７がこれらの所まで伸びて
おり、電気的に接続されている。抵抗性フィルム３７は
それ自体よく知られた厚いフィルム抵抗器を備えたもの
でよく、例えばビスマスやＲＵ２０７に基いたもので作
ることが出来る。他方、サポートはＡ　１１２０３で作
ることが出来る。クリップ３５により形成されたポケッ
ト３９は作動バイメタル２２の全幅とそれに等しい幅の
サポート３６を超えて伸びている。他方、曲げられた部
分４０はサポート３６を案内している。

クリップ３５内の２つの突起物４１は打ち抜き加工で形
成してあり、接触ベース３８の一方に押圧されており、
それにより信頼性の高い保持状態と良好な接触状態を確
保している。

したがって、サポート３６の根元の根元は作動バイメタ
ル２２と接触しており、作動パイメタル内のオフセット
３４のところから、サポート３．６は作動バイメタル２
２に底に平行で、しかも少なくとも雰囲気温度において
、作動バイメタル２２は実質的にこの領域で直線上であ
って、そこから所定の距離を保つようになっている。加
熱時には、作動バイメタル２２がサポート３６から曲が
って、より高温下で十分な放射熱を受は入れて依然とし
て十分な熱移動が行なわれる。しかしながら、重要なこ
とは、良好な接触ににり低い潟瓜領域で急激な応答がな
されるということである。

サポート３６の他端は薄い接触スプリング４２に接触し
ていて、その横方向に曲げた端部が接触ベース３８上に
存在する。接触スプリング４２は固定端が広げられて巻
き取られて楕円形のシリンダ４３を形成している。この
シリンダ４３はケーシング部材１３．１４の対応する凹
所に配置されていて、接触スプリング４２の位置決めを
している。電力は溶接ワイヤー４４を介して接続片から
供給される。したがって接触スプリング４２はサポート
３６の端部とともに動く接続部を形成し、この移動によ
りその接触面をクリーンな状態に保つ。

当初、補償バイメタル２３は作動バイメタル２２に対し
てほぼ直角方向に位置しており、続いてスイッチの中心
方向にいくらか曲がっている。シート・メタル・スプリ
ング・ストリップ４５はシャフト・ブラケット２１の近
くでそこに平行に設置されていて、■型の脹らみ部分４
６を有する。その脹らみ部分４６に調節ネジ４７が係合
しており、その調節ネジは補償バイメタル２３の自由端
にネジ止めされている。パワーコントロール装置を設定
するために、補償バイメタル２３とストリップ４５をそ
れらの往復距離に関してネジ４７−　１１　　＝ にＪ：り調節出来るにうになっている。スＩ・リップ４
５の自由端にはボルト４９のヘッド４８が押圧されてお
り、ケーシングのコーナーから対角線上に突き出ていて
、ぞのシｔシンク部でヘリカルスプリング５０を案内し
ている。

これは設定カム１７に接触して補償バイメタル２３とス
トリップ４５から作られた脹らみ部４６を有する曲げレ
バー２０の脚部５１に押圧する。パワーコントロール装
置の連続設定のために、設定カム１７はスパイラル状の
外表面５２を有し、突出カム５３の大径部分で終るよう
にしている。そこには第１図に示されたパワーコンＩ−
ロール装置１１のオフ状態のための、脹らみ部４６を収
容するロック凹所を備えている。最も小さな半径のカム
端部には窪み部５４が設けられていて、最大電力（１０
０％相対オンタイム）の信頼性の高い制御を確保してい
る。

ヘリカル・スプリング５０の一端がカバ一部分１４内に
支持されているので、（その設定はケーシングのベース
・プレート１３から始まっているが）、ヘリカル・スプ
リング５０を特別な設定手段でバイヤスさせる必要があ
る。しかしながら、これは、第６図に示すように、ケー
シング・カバー１４にスロット５６を設けて、そこにボ
ルト４９のヘッド４８を押し出すことにより回避出来る
。ヘリカルスプリング５０はその直線位置から僅かに折
り曲げられて、圧縮状態で取り付けられている。ストリ
ップ４５の自由端が第１図に示す位置に設定カムを回動
させてヘッド４８をまず押圧した時、このヘッド４８は
取り付は位置から開放されて、ヘリカル・スプリング５
０の引張り作用で第６図に破線で示す作動位置に自動的
にジャンプする。かくして、ストリップ４５の曲り部５
８よって位置決めされるのである。

作動バイメタル２２とスナップ・スイッチ３１とは反対
側の調節シャフトにおいては、ケーシング内に２つの接
触スプリング６０゜６１が設けられていて、それらの自
由端が第２の極を開閉するシグナル接触用のコンタクト
を支持している。柔軟な接触スプリング６０．６１がホ
ールダーに設定されている。これらのホールダーは一体
的にケーシングに差し込まれた平坦なさし込み舌状片を
有する。

調整シャフトに近い接触スプリング６０は脹み部分６２
を有し、それがインデックスカム１８に伸びている。パ
ワーコントロール装置１１の図示したオフ状態では脹ら
み部分６２はインデックス・カム１８の窪み部に配置さ
れている。そこから開放された時、両方の接触スプリン
グ６０．６１の接触が開となる。

シグナル・コンタクト用のコンタクト・スプリング６１
（パワーコントロール装置のスイッチがオンであるかど
うかを示すコンタクト・スプリング６１）が絶縁プレッ
シャー片６４によって動作せられる。この絶縁プレッシ
ャー片６４はコンタクト・スプリング６ｏに固定されて
いる。窪み部以外のところではインデックス・カム１８
は同心の外周面を有する。

動作はパワーコントロール装置の動作に対応している。

スイッチをオンに１ノで、第１図において調整シＶフト
１６を回転させることにより、脹み部４６がその引き止
めポイントから外れて、ユーザーが抵抗を解除しなけれ
ばならない時、曲りレバーを反時計方向に回して所望の
設定値に合せ、自由端２４を有する作動バイメタル２２
によってスナップ・スプリング・サポート３０をそこに
押圧し、反時計方向に回動させる。その結果、スナップ
・スイッチ３４がスナップ・スプリング２６のスナップ
作動時にそれまで開いていた接点２９．３２を閉じ、抵
抗性フィルム３７と同様にして接続されているロードが
パワーを受ける。この抵抗性フィルム３７はぞのロード
に平行に接続されていて、主電力で作動するようになっ
ている。それがサポート３６を加熱し、後者が作動バイ
メタル２２を加熱し、それにより変形して、その端部２
４が再び大きくスナップ・スイッチ３１の作動圧カポイ
ンド２５に押し付けられる。それにＪ：す、同一時間後
に後者が再び開けられるのである。

対応する冷却時間後に、スイッチ・サイクルがあらたに
スタートする。サポート３６の厚みとカップリングにＪ
：り反応時間は容易に決定出来る。抵抗性フィルム３７
により形成されクリップ３５にＪ：り固定されたバイメ
タル加熱システムの電力供給はスナップ・スイッチを有
する作動バイメタル接点によって与えられる。周囲温度
にしたがって補償バイメタル２３が曲って、それを補償
する。

接触スプリング６０をオンにした時、プレッシャー片６
４を介して接触スプリング６１が上方に（たとえば第１
図のように）押圧され、接触片が閉じる。

前述のバイメタル加熱装置は特にパワーコントロール装
置に最適であるが、他の装置に使用することも出来る。

たとえば、熱時間スイッチのごときバイメタルやそれに
類した部材の良好な加熱に問題がある装置に適用するこ
とが出来る。作動バイメタル２２のオフセット３４の位
置や寸法によっては、たとえばスイッチ回数を変えるた
めに、バイメタルへの熱の付与のＦｊ度を決定すること
が出来る。

サポートとバイメタルは互いに加熱領域のほとんどにわ
たって係合することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はカバーを取除いたパワーコントロール装置の平
面図、第２図は第１図のｌｌ−１線に沿った断面図、第
３図は第１図の線■に沿った拡大断面図、第４図は第２
図の線Ｖに沿った拡大断面図、第５図ｃルジスターの二
ｌアーを示す平面図、第６図は第１図の左隅に示したヘ
リカルスプリングの詳細断面図である。 １１、、、、、、パワーコントロール装置１２、、、、
、、ケーシング １３、ｔ、ｙ、、ケーシング・ベース・プレート １４、、、、、、ケーシング・カバー １５、、、、、、ネジ １６、、、、、、調整シャフト １７．９．、、、設定カム １８、、、、、、インデックス・カム ２０、、、、、、　レバー ２１．、、、、、シャフト・ブラケット２２、、、、、
、作動バイメタル ゛　　　２３．、、、、、補償バイメタル２５、、、、
、、駆動ポイント ２６、、、、、、スナップ・スプリング２７、、、、、
、サポー１〜 ２８、、、、、、スプリング片 ２９、、、、、、作動コンタクト ３６、、、、、、スナップ・スプリング・サポート ３１、、、、、、スナップ・スイッチ ３２、、、、、、コンタクト ３５、、、、、、スプリング・メタルバクリップ ３６、、、、、、サポート ３７、、、、、、抵抗性フィルム ３９、、、、、、ポケット ４２、、、、、、コンタクト・スプリング４３、、、、
、、楕円状のシリンダ ４４、、、、、、ワイヤー ４５、、、、、、ヒート・メタル・ スプリング ストリップ ４６、、、、、、脹み部 ４７、、、、、、調整ネジ ４８、、、、、、ヘッド ４９、、、、、、ボルト ５０、、、、、、ヘリカルスプリング ５１、、、、、、脚部 ５２、、、、、、スパイラル外周面 ５３、、、、、、突出カム ５４、、、、、、窪み部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的なパワーコントロール装置等に適したバイ
   メタル用の電気加熱装置において、電気絶縁サポート（
   ３６）に電気抵抗性フィルム（３７）を設け、前記電気
   絶縁サポート（３６）をクリップ（３５）により固定し
   、一端がバイメタル（２２）の一端に電気的に接触して
   いることを特徴とする電気加熱装置。
2. （２）前記クリップ（３５）が前記バイメタル（２２）
   に固定されたスプリング材料部分であって、好ましくは
   ポケット形状部分を形成し、特に横方向の案内エッジ（
   ４０）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載された電気加熱装置。
3. （３）前記サポート（３６）によってカバーされた加熱
   領域における周囲温度で前記バイメタル（２２）がそこ
   に前記サポート（３６）を固定する近くで係合し、さら
   に前記サポート（３６）の長手方向の大部分がそこと実
   質的に平行に配置されていて、そこから所定の距離を保
   つように構成された事を特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載された電気加熱装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に
   記載された前記バイメタル（２２）の電気加熱装置を備
   えたパワーコントロール装置において、前記バイメタル
   （２２）が曲りレバー（２０）の一つの脚を形成し、そ
   れがその膝近くで回動可能に設置されていて、他方の脚
   部（５１）が設定カム（１７）を作動させるパワーコン
   トロール装置。