JPH01274330A - バイメタルスイッチ - 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１ 本発明は、スナップアクションする反転バフタルと、接
点を開田する可動ばねとを備えたバイメタルスイッチに
関するものである。

［従来の技術］ 従来のバイメタルスイッチとしては、バイメタル通電タ
イプとバイメタル非通電タイプとの２種類がある。第１
３図はバイメタル通電タイプのバイメタルスイッチであ
り、可動接点２が一端に固着された反転バイメタル１の
他端を基台６上の一方の端子５に連結し、この反転バイ
メタル１の可動接点２が基台６上の他方の端子４の固定
接点３に接触するようにしである。低温時を第１３図中
の実線、高温時を破線で示す、このバイメタルスイッチ
では、高温になると反転バイメタル１がスナップ７クシ
タンして、可動接点２が固定後、α３がら開離すると共
に、低温になると反転バイメタル１が復帰方向にスナッ
プアクションして可動接点２が固定接点３に接触する。

このバメタルスイッチは、構造が簡単であり、復帰温度
のばらつきが少ないという利点がある反面、動作温度の
ばらつきが大きいという欠点があり、また銅材に比べて
抵抗値が高いため、自己発熱の影響が大さいという欠点
がある。

第１４図はバイメタル非通電タイプのバイメタルスイッ
チであり、反転バイメタル１と、この反転バイメタル１
のスナップアクションにより駆動される可動ばね７°と
を備えている。反転バイメタル１は、低温状態で両端が
下向きに曲がった形状で、高温になると第１４図中の破
線で示すように両端が上向きに曲がるようにスナップア
クションするものであり、基台６から突設された支点８
で中央部が支えられている。可動ばね７゛は、−端に可
動接点２が固着され、他端を一段高くなった端子５の端
部に連結してあり、下面に突起状の支点９，１０が形成
しである。このバメタルスイッチでは、高温になって図
中の破線で示すように反転バイメタル１がスナップアク
ションすることにより、可動ばね７゛を持ち上げて可動
接点２を固定接点３から引き離す。なお、このとき、反
転バイメタル１の中央は支点８で支えられ、この反転バ
イメタル１の両端部が支点９，１０に当接することによ
り、反転バイメタル１で可動ばね７゛を持ち上げるよう
にしである。低温になると、反転バイメタル１が復帰方
向にスナップアクションすることにより、図中の実線で
示すように可動ばね７°が復帰して可動接点２が固定接
点３に接触する。このバメタルスイッチは、反転バイメ
タル１には通電されないので反転バイメタル１の自己発
熱がなく、動作温度のばらつきが少ない利点がある。し
かし、このバメタルスイッチは上述のパフタル通電タイ
プのものより構造が複雑となる。しかも、復帰温度が可
動ぼね７°のばね力で変化してばらつく欠点があった。

つまり、パメタル通電タイプ及びバメタル非通電タイプ
ともに一長一短がある。

ところで、上記パメタル非通電タイプのバメタルスイッ
チのへ帰温度がばらつく要因について説明する。第１６
図は支点９の位置の温度に対する動作状態を示し、固定
後、α３に可動後、α２が接触しているときの支点９の
位置をＭとしである。動作温度になると、反転バイメタ
ル１がスナップアクションして支点９の位置はＭより上
方（この方向をｙ軸方向とする）に移動する（図中のＡ
→Ｂ）。

そして、温度の低下と共に支点９の位置は下が９（Ｂ−
Ｃ）、反転バイメタル１の復帰方向へのスナップアクシ
ョンにより支点９はＭに戻る（Ｃ→Ｄ）７ところで、可
動ばね７′は固定後、α３がない場合、第１５図の破線
で示す状態となり、この状態を可動ばね７′のみかけ上
の位置とよぶ、第１６図のＥ点（ｙ軸方向では高さＬ）
は、反転バイメタル１が動作して可動ばね７゛を押し上
げるための支点９の最下点、つまりこのＥ点以上に支点
９の位置が下がると、可動ばね７°のばね力で反転バイ
メタル１が可動ばね７゛を押し上がることができなくな
る点を示す。なお、みかけ上の支点９の位置がＡ、αよ
り高くなると、接点が接触しなくなる。

このみかけ上の支点９の位置と復帰温度との関係を第１
７図に示す。この図から分かるようにみかけ上の支点９
の位置が低くなるほど復帰温度は高くなっている。この
ため、例えば第１５図の端子５の可動ばね７°の取付部
の曲げ角度θがばらつくと、上記みかけ上の支点９の位
置もばらつき、このため復帰温度にばらつきが生じるゆ
［発明が解決しようとする課題１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、性能にばらつきが生じにくいバメタ
ルスイッチを提供することにある。

［２！ＩＭを解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明はスナップアクショ
ンする反転バイメタルと、この反転バイメタルのスナッ
プアクションによって駆動されて接点を開閉する可動ば
ねとを備え、上記反転バイメタルが反転した状態で可動
ばねから離れる温度のときに反転バイメタルに復帰方向
の力を付与する変形を生じるバイメタルで上記可動ばね
を形成しである。

（作用） 本発明は、上述のように反転バイメタルが反転した状態
で可動ばねから離れる温度のときに反転バイメタルに復
帰方向の力を付与する変形を生じるバイメタルで上記可
動ばねを形成することにより、みかけ上の可動ばねの位
置のばらつきに対する反転バイメタルの反転する温度の
ばらつきを小さくして、性能のばらつきが少なくなるよ
うにしたものである。

（実施例１） 第１図乃至第５図に本発明の一実施例を示す。

第１図に具体的は構造を示し、第２図に概略ｖＩ造を示
す９本実施例のバフタルスイッチは高温で接点が開くバ
フタルスイッチで、スナップアクションする反転バイメ
タル１と、仁の反転バイメタル１がスナップアクション
することにより駆動されて接点を開田する可動ばね７と
を備えたものである。このバフタルスイッチは、第１図
に示すように、−側面が開口するケース１１を備え、上
記反転バイメタル１や可動ばね７が装着される断面り字
状の基台６をケース１１の開口側から収納し、基台６の
基部６ａでケース１１の開口を塞ぐようにしである。夫
々の端子４，５は一端をケース１１の外側に露呈させて
基台６の基部６ａに植設しである。基台６の先端部６ｂ
の中央には反転バイメタル１の中央部を支える支点８が
突設しである。

反転バイメタル１の一端側は基台６から上方に突設され
た２個のリブ１２で位置決めしである。可動ばね７は、
略Ｕ字状に形成され、端子４の固定部、つ：３に接触す
る可動接点２が一端に固着され、他端を端子５に固着し
てあり、折曲中央部を基台６の先端部６ａに埋設された
固定部材１３に固定しである。この可動ばね７の中央部
には反転バイメタル１の中央部を押圧して反転バイメタ
ル１の浮きを防止する舌片７ａを形成してあり、可動接
点２の基部側と舌片７ａの基部側に支点９，１０となる
切り起こし片を形成しである。この可動ばね７は従来の
通常の金属製のものではなく、パメタルで形成してあり
、可動後、α２の形成側である下面側の膨張率を高く、
上面側の膨張率を低くしである。また、端子５ｇＡの端
部は幅狭に形成し、この幅狭部をヒユーズ部７ｂとしで
ある。なお、基台６の基部６ａは接着剤でケース１１に
接着して、ケース１１の開口を封止するようにしである
。

本実施例の基本的な動作は従来のバフタル非通電タイプ
のバフタルスイッチと同様であるので説明は省略し、可
動ばね７の働きについてのみ説明する１本実施例では、
可動ばね７をバフタルで形成し、可動接点２の形成側の
膨張率を高く、反対側の膨張率を低（しであるので、従
来のバフタル非通電タイプのバフタルスイッチと動作温
度を同じにすると、第３図の破線に示すように復帰温度
が高くなる。なお、第３図中の実線はバフタル非通電タ
イプのバフタルスイッチの特性を示すものである。つま
り、本実施例の可動ばね７は低温のときより高温のとき
の方が可動接点２側が上方に曲がるので、動作温度を上
記従来のバフタルスイッチと同じにすると、復帰温度（
動作温度よりも温度の低い）のときには、可動接点２側
が下向きになることになり、みかけ上の支点９の位置が
下がり、低温時の可動ばね７のばね力が強くなる。この
ため、反転バイメタル１の復帰方向のスナップアクショ
ンが高温の状態で起こることになり、第３図に示すよう
に従来のバフタルスイッチよりも復帰温度が高くなるの
である。なお、みかけ上の最下点りは可動ばね７が揚属
製でもまたはバフタルでもほぼ関係なく一定であるので
、みかけ上の支、α９の位置と復帰温度との関係は第４
図に示すようになる。つまり、ＰｔｒＪ３図に示すよう
に温度の低下に伴ってみかけ上の支点９の位置が下がる
ことにより、第４図に示すようにみかけ上の支点９の位
置に対する復帰温度の変化が小さくなる。このため、製
造のばらつきによりみかけ上の支点９の位置がばらつい
ても復帰温度のばらつきを小さくできる。つまり、第４
図中のＸで示すように従来のバフタルスイッチと本実施
例のバフタルスイッチとの支点９の位置の製造によるば
らつきが生じたとすると、従来では復帰温度がＸばらつ
いていたものが、Ｘ゛に改善される。従って、製造が容
易となり、製造コストを下げることができる。ところで
、本実施例のように可動ばね７にヒユーズ部７ｂを形成
すると次の利点もある。つまり、このヒユーズ部７ｂが
溶断したときには、このヒユーズ部７ｂの溶断した端部
に第５図（ａ）に示すようにアーク（イ）が発生するが
、このアーク熱により溶断した端部が第５図（ｈ）〜（
ｄ）に示すように変形してアーク長さを長くするように
するため、アークの遮断を早くすることができる。

ｔｊＳａ図乃至第８図は夫々本発明の他の実施例を示す
もので、これらバフタルスイッチも高温になると接点が
開くものである。第６図のバフタルスイッチでは、反転
バイメタル１として低温時に両端が上方に湾曲したもの
を用いである点が上述の第１の実施例と異なり、このた
め可動ばね７の中央に支点８を形成し、基台６の上面に
反転バイメタル１の両端を夫々支持する支点９．１０を
形成しである。この第６図の場合にも、可動ばね７をバ
フタルで形成し、可動接点２の形成側の膨張率を高く、
反対側の膨張率を低くすることにより、第１の実施例と
同様に復帰温度のばらつきを小さくできる。

第７図は反転バイメタル１の位置が可動ばね７の反対側
になったもので、この反転バイメタル１では低温時に両
端が下向きに湾曲する。なお、支点８は上方の基台６゛
（ケース等）に形成し、可動ばね７の上面に支点９．’
ＴＯを形成しである。このように反転バイメタル１の位
置が可動ばね７の反対側になると、従来例で説明した場
合と逆に、復帰温度はばらつかないが、動作温度がばら
つく。

そこで、上述の第１の実施例と同様に、可動ばね７をバ
フタルで形成し、可動接点２の形成側の膨張率を高く、
反対側の膨張率を低くすることにより、動作温度のばら
つきを小さくできるのである。

Ｐｔ５８図は反転バイメタル１の両端が低温時に上向き
に湾曲したものを用いたもので、第７図の場合と同様に
動作温度のばらつきを小さくできる。

ｔｐＪ９図は温度が低下したとき接点が開くもので、動
作温度と復帰温度とが逆になったもので、このため反転
バイメタル１及び可動ばね７の高膨張率側と低膨張率側
とが第１の実施例と全く反対になっているもので、第１
の実施例と同様の効果が期待できる。第１０図は第９図
の反転バイメタル１と低温時の形状が異なるもである。

第１１図及び第１２図も温度が低下したとき接点が開く
もので、第７図及び第８図の反転バイメタル１及び可動
ばね７の高膨張率側と低膨張率側を逆にしたものであり
、第７図及び第８図と同様の効果が期待できる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、反転バイメタルが反転した状態
で可動ばねから離れる温度のときに反転バイメタルに復
帰方向の力を付与する変形を生じるバイメタルで上記可
動ばねを形成しているので、みかけ上の可動ばねの位置
のばらつきに対する反転バイメタルの反転する温度のば
らつきを小さくして、性能のばらつきが少なくでき、こ
のため性能を安定させることができ、しかもこのように
ばらつきが少なくなると製造も容易となり、製造コスト
を下げることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本・発明の一実施例の平面断面図、同図
（ｂ）は同図（、）のＡ−Ａ断面図、第２図は同上の要
部の概略構造を示す断面図、第３図及び第４図は同上の
動作説明図、第５図はヒエーズ部の動作説明図、ｔＩＩ
Ｊ６図乃至第１２図は夫々他の実施例の要部の概略構造
を示す断面図、第１３図は従来のパメタル通電タイプの
バフタルスイッチの概略構造を示す断面図、第１４図は
従来のバフタル非通電タイプのバフタルスイッチの概略
構造を示す断面図、第１５図乃至第１７図は同上の問題
点の説明図である。 １は反転バイメタル、７は可動ばねである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第３図 第５図 第６図 第８図 〉イー ・奮 一１ Ｎの

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スナップアクションする反転バイメタルと、この
   反転バイメタルのスナップアクションによって駆動され
   て接点を開閉する可動ばねとを備え、上記反転バイメタ
   ルが反転した状態で可動ばねから離れる温度のときに反
   転バイメタルに復帰方向の力を付与する変形を生じるバ
   イメタルで上記可動ばねを形成して成ることを特徴とす
   るバイメタルスイッチ。