JPS63261641A - 温度アクチユエ−タ - 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 本発明は温度に応じてスイッチ等を作動させるために使
用される温度アクチュエータ亀：関する。

従来の技術と問題点 従来よりバイメタルを用いた温度アクチュエータが、構
造が単純で扱い易いため、広く用いられている。しかし
バイメタルは、一般艦一変位量が小さく、応答性が悪く
、ヒステリシスが大きいという欠点をもっている。

この対策として、バイメタルな細長形状とし、これをコ
イル状あるいはうず巻状に巻回し、温度変化によりねじ
り変形を生じるようにした温度アクチュエータが案出さ
れている。この温度アクチュエータはバイメタルな細長
形状として、表面積を大きくしているので応答性が改善
され、変位量も巻回すること（二より大きくとることが
できる。しかしこの温度アクチュエータでは、直線状の
変位ではなく、ねじり変形により回転変位を生じるので
、温度スイッチ等に応用する場合、使いにくいという不
都合がある。

そこで本発明はバイメタルを用い、応答性、ヒステリシ
スに優れ、かつ大きな直線状の変位を生じる温度アクチ
ュエータを得ることを目的としたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、細長形状のバイメタルをコイル状；二巻回し
、かつバイメタルを構成する高熱膨張率材と低熱膨張率
材とがコイル軸方向（二重なるようにし、さらにバイメ
タルの全長の一部にコイルのピッチを不変に拘束するピ
ッチ固定部を設けてなる温度アクチュエータである。

作用 この温度アクチュエータでは、コイル状（二巻口された
バイメタルが一部においてピッチを固定しつつコイル軸
方向に曲げ変形を生じるので。

当然全体は軸方向に伸縮し、直線状の変位が得られる。

さらにバイメタルは細長形状であるため表面積が大きく
応答性が良好となり、巻回により長いバイメタルを用い
ることができるので変位量を大きくとることができ、同
時にバイメタル各部の歪量な減少させヒステリシスを改
善することができる。

実施例 以下本発明を図示する実施例について具体的に説明する
。

第１図は温度アクチュエータ１０を示す。この温度アク
チュエータ１０は、丸線状のバイメタル］１をコイル状
に巻回してなり、このバイメタル１１を構成する高熱膨
張率材１１ａと低熱膨張率材１１ｂはコイル軸方向に重
なるようにされ、高熱膨張率材１１ａは図中下方に位置
する。さらにこのバイメタル１１の下端は、斜めに切落
され、隣接する部分とロウ付け１２等（−より結合され
、この部分はコイルのピッチを不変に拘束するピッチ固
定部１３とされている。

この温度アクチュエータ１０は次のように作動する。温
度が上昇すると、バイメタル１１下面の高熱膨張率材１
１１ｋがより大きく伸長するため、バイメタル１１は下
方に向って凸となる弧状に変形する。このバイメタル］
１の下端のピッチ固定部１３１＝おいてコイルのピッチ
が不変（二拘束されているため、バイメタル１１はピッ
チ固定部１３から離れるほど大きく上方へ変位し、この
温度アクチュエータ１０の全体は伸長する。温度下降時
には上記と反対の変形をして全体が収縮する。

上記例では温度上昇により全体が伸長する変形を生じた
が、高熱膨張率材と低熱膨張率材の位置を反対にすれば
、温度上昇により全体が収縮する変形を生じるよう４二
することができることはいうまでもない。

またピッチ固定部は、上記例の構成のほか、プラスチッ
ク等のブロックにバイメタルの一端を差込み固定するも
の等、コイルのピッチを不定に拘束することができるも
のであれば任意のものを使用することができる。さらに
ピッチ固定部の位置も、バイメタルの端部Ｃ；限らず中
間部分であってもよい。

コイルのピッチは、上記例では、低温時に図示のように
均等で、温度上昇時（＝はバイメタル１１の弧状変形に
より上部はど大ピツチとなるよう設定されているが、温
度上昇時（−均等ピッチとなるよう低温時には上部のピ
ッチを小さくなるよう設定しておくことも可能であり、
使用温度範囲等に応じて多様に設定することができる。

またバイメタルの断面形状も図示例のような円形のほか
角形あるいは薄型等任意であることはいうまでもない。

上記温度アクチュエータ１０は、例えば第２図に示すよ
うな温度スイッチ２０を構成するため（二応用される。

すなわちこの温度スイッチ２０は、金属ケース２１内に
この温度アクチュエータ１０の一端を底部に当てて設け
、さらにこの温度アクチュエータ］Ｏの他端Ｃ二可動接
点２２を設けるとともに、スナップ反転板２３を金属ケ
ース２１との間に設け、温度変化による温度アクチュエ
ータ１０の伸縮により、スナップ反転板２３を瞬時に反
転させて可動接点２２を昇降させ、金属ケース２１の絶
縁材キャップ２４に取付けられた固定接点２５１＝接離
させ、この固定接点２釧二接続するターミナル２６と金
属ケース２１との間の回路が入切するようにしたもので
ある。

発明の効果 本発明の温度アクチュエータは、細長形状のバイメタル
をコイル状に巻回し、かつ各部が軸方向に曲折変形する
ようにし、さらにピッチ固定部でピッチを拘束している
ので、温度変化（二より全体は伸縮変形をし、直線状の
変位を生じるので、温度スイッチ等での利用において甚
だ使い易いものとなる。

しかも細長形状のバイメタルを用いるため、表面積が大
きくなり応答性が良く、コイル状：；巻回するため非常
に長いバイメタルを用いて大きな変位を実現することが
でき、さらにバイメタル各部の歪量を小さなものとして
ヒステリシスを減少させることができる。

よって本発明は、バイメタルの簡便で扱い易いという利
点を生かしつつ、応答性、変位量、ヒステリシス等の特
性を向上させた温度アクチュエータを実現させるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は同側
を応用した温度スイッチの正断面図である。 】０・・・・・・温度アクチュエータ、１１・・・・・
・バイメタル、１１ａ・・・・・・高熱膨張率材、　　
ＩＩＬＩ・・・・・・低熱膨張率材、１３・・・・・・
ピッチ固定部。 第１図 枳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、細長形状のバイメタルをコイル状に巻回し、かつこ
   のバイメタルを構成する高熱膨張率材と低熱膨張率材と
   がコイル軸方向に重なるようにし、さらにバイメタルの
   全長の一部にコイルのピッチを不変に拘束するピッチ固
   定部を設けてなる温度アクチュエータ。