JPWO2008053575A1 - サーマルプロテクタ - Google Patents

Abstract

通電による発熱の影響を可及的に最小化してより大きな電流を通電することのできるサーマルプロテクタにおいて、樹脂製基台１７は一端に可動板２８の後端部を固定し、他端には外部回路に接続する１対の端子１６ａ、１６ｂを固定している。端子１６ａ、１６ｂの固定部には固定接点１８ａ、１８ｂが形成され、この固定接点１８ａ、１８ｂに対向して、可動板２８の可動接点２１が配置される。可動板２８の中央に係合するバイメタル素子２７は常温では上に凸状に設定され、可動接点２１を固定接点１８に所定の接触圧で圧接させている。バイメタル素子２７は全体が反転領域２７−１から成り、この反転領域２７−１は、サーマルプロテクタの不図示のハウジング内における配置空間において、矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅで示す負荷電流の通電経路の領域１６−１と重なる部分が全く無いので、通電経路のジュール熱の影響を受けることがない。

Description

本発明は、温度や過電流を感知して電流を遮断するサーマルプロテクタに関する。

従来、サーマルプロテクタは、通電経路をバイメタル素子の反転動作で遮断するように構成されている。そして、バイメタル素子自体又はバイメタル素子に連動する可動板が、通電経路の遮断に係わる通電部を形成していた。

したがって、遮断に係わる接点の位置がどこにあろうとも、一方の端子から他方の端子に流れる電流経路において、必ずバイメタル素子の部分が通電によるジュール熱で自己発熱を起こす構造になっていた。

したがって、バイメタル素子は、周囲温度だけでなくバイメタル素子自体に発生するジュール熱の影響でも作動するようになり、本来は遮断の必要のないような、より低い周囲温度で遮断作動を起こす不具合がしばしば見られた。

そこで、上記の不具合を避けるため、接点部以外にはバイメタル素子に通電部を形成しないサーマルプロテクタの構成が提案されている。（例えば、日本国、特許第３７２４１７８号（特開平１１−２６０２２１号公報）を参照。）
図１は、そのような、接点部以外にはバイメタル素子に通電部を形成しないサーマルプロテクタの構成を示す斜視図である。

図１に示すように、このサーマルプロテクタ１においては、平板状の二本の固定電極２及び３が、支持部材である樹脂体４の下方を前後に貫通して、その樹脂体４に支持されている。

二本の固定電極２及び３の一方の端部には、それぞれ固定接点５及び６が形成され、樹脂体４から固定接点５及び６とは反対方向へ導出している固定電極２及び３の他方の端部には、それぞれリード線７及び８が接続されている。

また、二本の固定電極２及び３の固定接点５及び６を有する端部側の上方に位置する樹脂体４の面に、可動電極支持板９の一端が固定されている。そして、この可動電極支持板９に、熱によって反転動作を行うバイメタル素子１０の一端が固定されて支持されている。

そして、バイメタル素子１０の他端には、固定接点５及び６に対向する位置に、１個の可動接点１１が設けられている。

このサーマルプロテクタ１は、常温では、図１に示すようにバイメタル素子１０の可動接点１１が固定接点５及び６に圧接している。これにより、通電経路が、リード線７とリード線８との間に、固定電極２、固定接点５、可動接点１１、固定接点６、固定電極３を介して形成されている。

そして、周囲温度が所定の温度以上となったとき、バイメタル素子１０が反転動作を行って可動接点１１が固定接点５及び６から離隔し、リード線７とリード線８との間に形成されていた通電経路が遮断されるように構成されている。

ところで、図１から明らかなように、固定接点５及び６と樹脂体４との間にある固定電極２及び３は通電領域であり、この通電領域は、バイメタル素子１０の下面に対向して配置されている。

すなわち、バイメタル素子１０の反転領域の全面が、つまり反転領域の１００％が、固定電極２及び３の通電領域と重なり合っている。

このように、バイメタル素子１０には通電されない構成ではあるが、つまりバイメタル素子１０がジュール熱で自己発熱しない構成となっているが、バイメタル素子１０の反転領域の全面が、通電領域で発生するジュール熱を輻射や対流で受ける状態になっている。

このため、通電電流が大きくなると、バイメタル素子１０は、周囲温度だけでなくサーマルプロテクタ１自体の内部で発生する熱の影響で反転作動するようになり、本来の作動温度よりも低い周囲温度で作動する状況が顕著になってくる。

このように、図１に示すサーマルプロテクタ１は、更に通電電流が大きな電流に移行すると、常温でもバイメタル素子１０が反転動作をすることが考えられる。

すなわち、実用上において、サーマルプロテクタ１が機器に組み込まれたとき、機器の通常動作の範囲の周囲温度でありながら、サーマルプロテクタ１が誤動作を起こしてしまう虞が多分にある構成となっていた。

本発明の目的は、上記従来の実情に鑑み、通電による発熱の影響を可及的に最小化してより大きな電流を通電することのできるサーマルプロテクタを提供することである。

本発明のサーマルプロテクタは、外部回路に接続する１対の端子と、該１対の端子に形成され電気回路の開閉部を構成する一対の固定接点と、該１対の固定接点に対向する可動接点を備え該可動接点による上記１対の固定接点への所定の接触圧を形成する弾性板からなる可動板と、該可動板に係合し該可動板を駆動して上記可動接点を介して上記一対の固定接点を開閉すべく所定温度で反り返り方向を反転するバイメタル素子と、を有し、上記可動板は、上記可動接点を備えた端部より反対側の端部が上記固定接点及び上記端子から遠ざかる方向に配置され、上記バイメタル素子は、その一端が、上記可動板の上記可動接点を備えた端部側に係合し、その他端が、上記可動板の上記可動接点を備えた端部より反対の端部側に係合し、且つその反転領域が、内部配置空域において負荷電流の通電経路の領域と重なる割合は１／３以下であるように構成される。

上記バイメタル素子は、例えば、反転領域と非反転領域を備え、上記可動板の上部に配置され、上記非反転領域側端部を上記可動板に固定され、上記反転領域側先端側を上記可動板の上記可動接点を備えた端部側に係合させ、平常時には上記可動板の上記可動接点を上記１対の固定接点に向けて押圧するように構成される。

この場合、例えば、上記バイメタル素子の端部を上記可動板に固定する固定部材を充電金属部材で構成し、サーマルプロテクタ本体の基部を上記１対の端子と絶縁された金属部で構成するようにしてもよい。

また、本発明のサーマルプロテクタにおいて、例えば、上記バイメタル素子は、その一端が、上記可動板の上記可動接点を備えた上端部よりも反対側の端部方向にずれた位置で上記可動板に係合し、その他端が、上記可動板の上記可動接点を備えた端部より反対側の端部に係合し、且つその反転領域が、内部配置空域において負荷電流の通電経路の領域と重ならないように構成することもできる。

また、上記のサーマルプロテクタにおいて、例えば、上記電気回路が直流回路であるとき、上記外部回路に接続する上記１対の端子の、一方を銅又は銅合金で構成し、他方をニッケル又はニッケル等でメッキした鉄で構成し、上記直流回路の通電方向を、上記ニッケル又は上記ニッケル等でメッキした鉄側をプラス極とし、上記銅又は銅合金側をマイナス極とするのが好ましい。

また、例えば、上記１対の固定接点と、該一対の固定接点に対向配置される上記可動接点とを同一の銀系部材で構成し、且つ上記可動接点を一体で構成するようにしてもよい。

また、例えば、上記外部回路に接続する上記１対の端子をそれぞれ放熱面として作用する板状部材で構成するのが好ましい。

また、例えば、サーマルプロテクタ本体の底面にＰＴＣを内蔵し、上記１対の端子とＰＴＣの電極を並列接続し、上記１対の固定接点の解放時に上記１対の端子からＰＴＣに印加される電圧による発熱により上記バイメタル素子が自己保持動作を行うように構成してもよい。

以上のように本発明によれば、バイメタル素子は通電経路の構成子にならないだけでなく通電経路の発熱の影響も受けない位置に配置されるので、バイメタル素子が本来の動作温度よりも低い温度で反転動作を行うことがなく、これにより、より大きな電流を安定して通電することのできるサーマルプロテクタを提供することが可能となる。

従来の接点部以外にはバイメタル素子に通電部を形成しないサーマルプロテクタの構成を示す斜視図である。 実施例１のサーマルプロテクタの内部構成をハウジングを取り除いて示す斜視図である。 図２Ａに示すサーマルプロテクタの分解斜視図である。 図２Ａに示すサーマルプロテクタの分解斜視図である。 図２Ａに示したサーマルプロテクタの内部構成の斜視図を再掲してバイメタル素子の反転領域と負荷電流の通電経路の領域との位置関係を示す図である。 実施例２におけるサーマルプロテクタの内部構成をハウジングを取り除いて示す斜視図である。 図４Ａに示すサーマルプロテクタの分解斜視図である。 図４Ａに示すサーマルプロテクタの分解斜視図である。 図４Ａに示したサーマルプロテクタの内部構成の斜視図を再掲してバイメタル素子の反転領域と負荷電流の通電経路の領域との位置関係を示す図である。 実施例３におけるサーマルプロテクタの構成を示す側断面である。 実施例３におけるサーマルプロテクタの構成を示す側断面である。

符号の説明

１ サーマルプロテクタ
２、３ 固定電極
４ 樹脂体
５、６ 固定接点
７、８ リード線
９ 可動電極支持板
１０ バイメタル素子
１１ 可動接点
１５ サーマルプロテクタ
１６（１６ａ、１６ｂ） 端子
１６−１ 通電領域
１７ 樹脂製基台
１７−１ 突起
１７−２ 固定用支柱
１８（１８ａ、１８ｂ） 固定接点
１９ 可動板
１９−１ 係合爪
１９−２ 固定用孔
１９−３ 遊び孔
２１ 可動接点
２２ バイメタル素子
２２−１ 反転領域
２２−１−１ 通電領域重なり部分
２２−２ 非反転領域
２２−３ 固定用孔
２２−４ 中央部
２３ 押さえ金具
２５ サーマルプロテクタ
２６ 金属部
２７ バイメタル素子
２７−１ 反転領域
２７−２ 中央部
２８ 可動板
２８−１ 規制爪
２８−２、２８−３ 鉤爪
２８−４ 遊び孔
２９ 溶接部
３０ ハウジング
３１ ＰＴＣ（positive temperature coefficient)
３２（３２ａ、３２） 電極
３３（３３ａ、３３ｂ） 導電性接続部材
３４（３４ａ、３４ｂ） 抵抗部材

実施例１
図２Ａは、実施例１におけるサーマルプロテクタの内部構成をハウジングを取り除いて示す斜視図であり、図２Ｂ及び図２Ｃはその分解斜視図である。尚、図２Ｂには図２Ａのバイメタルと可動板の部分を表裏反転させて示している。

図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、本例のサーマルプロテクタ１５は、外部回路に接続する１対の端子１６（１６ａ、１６ｂ）を備えている。これら１対の端子１６は、樹脂製基台１７に固定されている。

そして、これら１対の端子１６には、樹脂製基台１７に固定されている端部側に、それぞれ電気回路の開閉部を構成する固定接点１８（１８ａ、１８ｂ）が一対となって形成されている。

また、これら一対の固定接点１８には、弾性板からなる可動板１９に形成された可動接点２１が、１対の固定接点１８に対向して配置され、それら１対の固定接点１８へ所定の接触圧を形成している。

可動接点２１は１対の固定接点１８に接触する部分が一体型に形成されており、可動板１９にカシメ又は溶接により固定して取り付けられている。

可動接点２１が分離型でなく一体型であることにより、可動接点２１を介して固定接点１８間に流れる電流は、可動板１９に分岐することなく直接可動接点２１のみをを介して導通する。

可動板１９は、可動接点２１が形成されている端部の延長部分が、可動接点２１が形成されている面の反対側面に折り返されて係合爪１９−１を形成されている。

また、可動板１９には、可動接点２１が形成されている端部とは反対側の端部近傍に、長方形の固定用孔１９−２が形成されている。更に可動板１９には、可動接点２１と固定用孔１９−２との間に円形の遊び孔１９−３が形成されている。

この可動板１９には、可動板１９を駆動して可動接点２１を介して一対の固定接点１８を開閉すべく所定温度で反り返り方向を反転するバイメタル素子２２が係合している。

バイメタル素子２２は、反転領域２２−１と非反転領域２２−２を備え、反転領域２２−１側の端部が可動板１９の係合爪１９−１に係合している。

そして、バイメタル素子２２の非反転領域２２−２側の端部には、可動板１９の固定用孔１９−２とほぼ同形の固定用孔２２−３が形成されていて、この固定用孔２２−３が可動板１９の固定用孔１９−２と重なっている。

また、上記の樹脂製基台１７には、ほぼ中央にやや円柱状の突起１７−１が形成され、端子１６を固定した端部とは反対側の端部寄りに、ほぼ直方体状の固定用支柱１７−２が形成されている。

図２Ｂに示す可動板１９と、この可動板１９に一端が係合しているバイメタル素子２２との結合体を、表裏反転させて、図２Ｃに示す樹脂製基台１７に載せると、可動板１９の固定用孔１９−２とバイメタル素子２２の固定用孔２２−３が、重なったまま樹脂製基台１７の固定用支柱１７−２に嵌合する。

そして、その上から押さえ金具２３が固定用支柱１７−２に嵌め込まれ、押さえ金具２３の上に突出する固定用支柱１７−２の余剰部分１７−２−１が加熱と押圧で押しつぶされて、押さえ金具２３が固定用支柱１７−２にカシメ付けられる。

これにより、可動板１９の可動接点２１とは反対側の端部と、バイメタル素子２２の非反転領域２２−２側の端部が、押さえ金具２３により固定用支柱１７−２に固定される。

この状態において、常温ではバイメタル素子２２は図２Ａにおいて上に凸状になるように設定されているので、可動板１９の可動接点２１が固定接点１８に所定の接触圧で圧接する。

また、この状態で、樹脂製基台１７の突起１７−１は、その先端が、可動板１９の遊び孔１９−３を貫通して、バイメタル素子２２の反転領域２２−１の中央部２２−４に近接して配置されている。

これにより、バイメタル素子２２が所定の高温度で反転動作を行ったとき、すなわち、図２Ａにおいて上に凹状に反り返ったとき、バイメタル素子２２の非反転領域２２−２側の端部が樹脂製基台１７の固定用支柱１７−２に固定され且つ反転領域２２−１の中央部２２−４が樹脂製基台１７の突起１７−１に当接することにより、可動板１９の係合爪１９−１に係合しているバイメタル素子２２の端部が持ち上がる。これにより、固定接点１８ａと１８ｂが開放され、電流が遮断される。

次に、内部配置空域すなわち図示を省略したハウジング内における配置空間において、本例のバイメタル素子２２の反転領域、すなわち感熱反応動作部領域と、負荷電流の通電経路の領域との位置関係がどのようになっているかについて説明する。

図３は、ハウジングを取り除いて示す本例の図２Ａに示したサーマルプロテクタ１５の内部構成の斜視図を再掲する図である。

図３において、端子１６ａをプラス極、端子１６ｂをマイナス極とすれば、固定接点１８ａ及び１８ｂ間が閉じているときの電流は、先ず端子１６ａを矢印ａのように流れ、続いて端子１６ａのの固定接点１８ａから可動接点２１に矢印ｂのようにながれ、更に可動接点２１を矢印ｃのように流れ、続いて可動接点２１から端子１６ｂの固定接点１８ｂに矢印ｄのように流れ、そして端子１６ｂを矢印ｅのように流れて外部電源の通電経路が形成される。

この矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅで示される通電経路が形成される通電領域１６−１において、この通電領域１６−１とバイメタル素子２２の反転領域２２−１とが重なる部分は、可動接点２１との重なり部分２２−１−１だけである。

この重なり部分２２−１−１の重なり範囲の程度は、図３に示す例では、バイメタル素子２２の反転領域２２−１の１／４程度になっている。これは、バイメタル素子２２をより小型にし、電流量を変えないために可動接点２１の大きさを図３のまま維持したとしても通電領域１６−１とバイメタル素子２２の反転領域２２−１との重なりは、１／３以下程度であることを示している。

また、可動板１９の可動接点２１を備えた端部より反対側の端部（樹脂製基台１７に固定されている端部）は、固定接点１８及び端子１６から遠ざかる方向に配置されている。これにより、バイメタル素子２２を支持する可動板１９には、通電経路で発生するジュール熱は可動接点２１から直接伝達されるだけで、通電経路から輻射や放射で受けることは全く無い。

このように、本例のサーマルプロテクタ１５において、バイメタル素子２２は、通電経路の構成子にならないだけでなく、通電経路の発熱の影響も受けない位置に配置されるので、バイメタル素子２２が本来の動作温度よりも低い温度で反転動作を行うことがない。これにより、より大きな電流を安定して通電することができる。

尚、このサーマルプロテクタ１５を、交流回路で構成されている電気回路に用いるときは、上記の矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅで示される電流の流れる方向が毎秒５０又は６０サイクル（日本国内の場合）で反転することは言うまでもない。

また、このサーマルプロテクタ１５を、直流回路で構成されている電気回路に用いるときは、外部回路に接続する１対の端子の内、一方の端子、例えば端子１６ａを、ニッケル又はニッケル等でメッキした鉄で構成し、この端子をプラス極側の端子とする。そして、他方の端子１６ｂを、銅又は銅合金で構成し、この端子をマイナス極側の端子とするのが好ましい。

このように構成すると、上記の通電経路でジュール熱が発生したとき、このジュール熱は接点部分（矢印ｂ及びｄの部分）が高くなるので、トムソン効果が働いて、端子１６ａでは熱が同図の矢印ａで示す電流の方向とは逆方向に移動し、端子１６ｂでは熱が同図の矢印ｅで示す電流の方向と同一方向に移動する。

すなわち、接点部分で高くなったジュール熱が、トムソン効果によって、端子１６ａ及び１６ｂの外端部側に移動して、接点部分の高熱が冷却される。

尚、端子１６ａ及び１６ｂの外端部側は、外部の電気回路に接続される部分であり、端子１６ａ及び１６ｂと外部の電気回路とは通常極めて強固に接続されるから、この接続部でのジュール熱は、圧接だけの接続で通電される接点部分でのジュール熱よりも低い。

したがって、トムソン効果の作用は、常に接点部分の発熱を端子の外端部に移動させることになる。

実施例２
図４Ａは、第２の実施形態におけるサーマルプロテクタの内部構成をハウジングを取り除いて示す斜視図であり、図４Ｂ及び図４Ｃはその分解斜視図である。

尚、図４Ｂには図４Ａのバイメタルと可動板の部分を表裏反転させて示している。また、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃには、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃと同一の構成又は機能の部分には図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃと同一の番号を付与して示している。

図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、本例のサーマルプロテクタ２５は、外部回路に接続する１対の端子１６（１６ａ、１６ｂ）を備えている。これら１対の端子１６は、それぞれ内端部に固定接点１８（１８ａ、１８ｂ）を形成されている。そして、この固定接点１８側の端部を樹脂製基台１７に固定されている。

樹脂製基台１７は、ほぼ中央にやや円柱状の突起１７−１が形成され、端子１６を固定した端部とは反対側の端部には、金属部２６が固定して取り付けられている。

また、本例におけるバイメタル素子２７は、全体が反転領域２７−１から成っている。このバイメタル素子２７は、弾性体からなる長方形の可動板２８のほぼ中央部において、反転動作可能に可動板２８に係合している。

すなわち、バイメタル素子２７の短手方向の両側部は、可動板２８の短手方向両側部に立設された規制爪２８−１により横方向の移動を規制され、バイメタル素子２７の長手方向の両端部はそれぞれ可動板２８の中央部と長手方向両端部とのほぼ中間にそれぞれ切り出し形成された鉤爪２８−２及び２８−３に係合している。

図４Ｂに示す可動板２８と、この可動板２８に全体的に係合しているバイメタル素子２７との結合体を、表裏反転させて、図４Ｃに示す樹脂製基台１７に載せ、可動板２８の可動接点２１が形成されている端部とは反対側の端部の少なくとも２箇所の溶接部２９によって金属部２６に固定する。

これにより、可動板２８の中央部と可動接点２１とは反対側の端部との中間にある鉤爪２８−３に係合するバイメタル素子２７の長手方向側部が、樹脂製基台１７に対して可動板２８を介して位置固定される。

この状態において、常温ではバイメタル素子２７は図４Ａにおいて上に凸状になるように設定されているので、可動板２８の可動接点２１が固定接点１８に所定の接触圧で圧接する。

また、この状態で、樹脂製基台１７の突起１７−１は、その先端が、可動板２８の遊び孔２８−４を貫通して、バイメタル素子２７の中央部２７−２にほぼ当接するほど近接している。

これにより、バイメタル素子２７が所定の高温度で反転動作を行ったとき、すなわち、図４Ａにおいて上に凹状に反り返ったとき、バイメタル素子２７が可動板２８の可動接点２１とは反対側の鉤爪２８−３により樹脂製基台１７に対して位置固定されていることにより、可動板２８の可動接点２１側の鉤爪２８−２に係合しているバイメタル素子２７の端部が持ち上がる。これにより、固定接点１８ａと１８ｂが開放され、電流が遮断される。

次に、内部配置空域すなわち図示を省略したハウジング内における配置空間において、本例のバイメタル素子２７の反転領域すなわち感熱反応動作部領域と、負荷電流の通電経路の領域との位置関係がどのようになっているかについて説明する。

図５は、ハウジングを取り除いて示す本例の図４Ａに示したサーマルプロテクタ２５の内部構成の斜視図を再掲する図である。

図５においても、端子１６ａをプラス極、端子１６ｂをマイナス極とすれば、固定接点１８ａ及び１８ｂ間が閉じているときの電流は、端子１６ａから固定接点１８ａ、可動接点２１、固定接点１８ｂを通って端子１６ｂへ、矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅで示すように流れる。

この矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅで示される通電経路が形成される通電領域１６−１において、この通電領域１６−１とバイメタル素子２７の反転領域２７−１とが重なる部分は全く存在しない。したがって、バイメタル素子２７が通電経路で発生するジュール熱を輻射や放射で受けることは全く無い。

そして、本例においても、可動板２８の可動接点２１を備えた端部より反対側の端部（樹脂製基台１７に固定されている端部）は、固定接点１８及び端子１６から遠ざかる方向に配置されている。

これにより、本例においても、バイメタル素子２７を支持する可動板２８は、通電経路で発生するジュール熱を、可動接点２１から直接伝達されるだけで、通電経路からの輻射や放射で受けることは全く無い。

このように、本例のサーマルプロテクタ２５においても、バイメタル素子２７は、通電経路の構成子にならないだけでなく、通電経路の発熱の影響も受けない位置に配置されるので、バイメタル素子２７が本来の動作温度よりも低い温度で反転動作を行うことがない。これにより、より大きな電流を安定して通電することができる。

尚、本例においても、このサーマルプロテクタ２５を、直流回路で構成されている電気回路に用いるときは、端子１６ａ及び１６ｂを、図３で説明したように構成すると、接点部分で高くなったジュール熱が、トムソン効果によって、端子１６ａ及び１６ｂの外端部側に移動して、接点部分の高熱が冷却される。

また、上述した第１及び第２の実施形態のサーマルプロテクタにおいては、端子１６ａ及び１６ｂが、それぞれ放熱面として作用する板状部材で構成されているので、トムソン効果によって端子１６ａ及び１６ｂの外端部側に移動するジュール熱がより良く冷却されるようになっている。

また、固定接点１８（１８ａ、１８ｂ）と可動接点２１とを同一の銀系部材で構成し、且つ可動接点２１を、１対の固定接点１８に対応して１対とせず、図２Ｂ及び図４Ｂに示したように一体で構成すると、接点部分の接触抵抗を小さく抑えて、接点部分の発熱をより少なくすることができる。

実施例３
図６Ａ及び図６Ｂは、実施例３におけるサーマルプロテクタの構成を示す側断面である。尚、図６Ａは、実施例１におけるサーマルプロテクタと同一の構成のサーマルプロテクタ本体のハウジング３０の底部にＰＴＣ（positive temperature coefficient)３１ を内蔵した状態を示している。

また、図６Ｂは、実施例２におけるサーマルプロテクタと樹脂製基台１７の形状と、樹脂製基台１７への可動板２８の固定の仕方がやや異なるが、実施例２におけるサーマルプロテクタとほぼ同一のバイメタル素子の反転領域と負荷電流の通電経路の領域との位置関係を有するサーマルプロテクタ本体のハウジング３０の底部にＰＴＣ３１を内蔵した状態を示している。

図６Ａ及び図６Ｂにおいて、１対の端子１６（１６ａ、１６ｂ）とＰＴＣ３１の電極３２（３２ａ、３２ｂ）とは、導電性接続部材３３（３３ａ、３３ｂ）及び抵抗部材３４（３４ａ、３４ｂ）によって並列接続されている。

これにより、本例のサーマルプロテクタは、固定接点１８（１８ａ、１８ｂ）が閉じているときは、外部の電気回路は端子１６（１６ａ、１６ｂ）を介して通電されるが、内部温度が所定以上の温度に上昇してバイメタル素子２２（又は２７）が反転し、固定接点１８が解放されると、１対の端子１６（１６ａ、１６ｂ）間に形成される電圧はＰＴＣ３１に印加されるようになる。

これによりＰＴＣ３１が発熱し、この発熱によりバイメタル素子２２（又は２７）が反転状態を維持して、サーマルプロテクタ本体が自己保持動作を行うようになっている。

この自己保持動作は、外部電気回路の通電が強制的に遮断され、１対の端子１６（１６ａ、１６ｂ）からＰＴＣ３１への電圧印加が解除され、内部温度が所定以下の温度に冷却されるまで維持される。

以上のように本発明のサーマルプロテクタは、温度や過電流を感知して電流を遮断するスイッチを必要とする全ての業界において利用することが可能である。

Claims (8)

1. 外部回路に接続する１対の端子と、
   該１対の端子に形成され電気回路の開閉部を構成する一対の固定接点と、
   該１対の固定接点に対向する可動接点を備え該可動接点による前記１対の固定接点への所定の接触圧を形成する弾性板からなる可動板と、
   該可動板に係合し該可動板を駆動して前記可動接点を介して前記一対の固定接点を開閉すべく所定温度で反り返り方向を反転するバイメタル素子と、
   を有し、
   前記可動板は、前記可動接点を備えた端部より反対側の端部が前記固定接点及び前記端子から遠ざかる方向に配置され、
   前記バイメタル素子は、その一端が、前記可動板の前記可動接点を備えた端部側に係合し、その他端が、前記可動板の前記可動接点を備えた端部より反対の端部側に係合し、且つその反転領域が、内部配置空域において負荷電流の通電経路の領域と重なる割合は１／３以下であることを特徴とするサーマルプロテクタ。
2. 前記バイメタル素子は、反転領域と非反転領域を備え、前記可動板の上部に配置され、前記非反転領域側端部を前記可動板に固定され、前記反転領域側先端側を前記可動板の前記可動接点を備えた端部側に係合させ、平常時には前記可動板の前記可動接点を前記１対の固定接点に向けて押圧する、ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。
3. 前記バイメタル素子の端部を前記可動板に固定する固定部材を充電金属部材で構成し、
   サーマルプロテクタ本体の基部を前記１対の端子と絶縁された金属部で構成する、
   ことを特徴とする請求項２記載のサーマルプロテクタ。
4. 前記バイメタル素子は、その一端が、前記可動板の前記可動接点を備えた上端部よりも反対側の端部方向にずれた位置で前記可動板に係合し、その他端が、前記可動板の前記可動接点を備えた端部より反対側の端部に係合し、且つその反転領域が、内部配置空域において負荷電流の通電経路の領域と重ならないことを特徴とする請求項１記載のサーマルプロテクタ。
5. 前記電気回路が直流回路であるとき、
   前記外部回路に接続する前記１対の端子の、一方を銅又は銅合金で構成し、他方をニッケル又はニッケル等でメッキした鉄で構成し、
   前記直流回路の通電方向を、前記ニッケル又は前記ニッケル等でメッキした鉄側をプラス極とし、前記銅又は銅合金側をマイナス極とする、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のサーマルプロテクタ。
6. 前記１対の固定接点と、該一対の固定接点に対向配置される前記可動接点とを同一の銀系部材で構成し、且つ前記可動接点を一体で構成することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のサーマルプロテクタ。
7. 前記外部回路に接続する前記１対の端子をそれぞれ放熱面として作用する板状部材で構成することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のサーマルプロテクタ。
8. サーマルプロテクタ本体の底面にＰＴＣを内蔵し、
   前記１対の端子とＰＴＣの電極を並列接続し、
   前記１対の固定接点の解放時に前記１対の端子からＰＴＣに印加される電圧による発熱により前記バイメタル素子が自己保持動作を行うことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のサーマルプロテクタ。

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