JPH0221088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサーマルプロテクタに関するものであ
る。

従来のサーマルプロテクタは第６図に示される
ように、ガラス製の容器１内に、固定電極２と、
トリメタル等の熱応動素子板３を有する電極リー
ド４からなる可動電極５とを対向させた一対の電
極を収納してなり、前記熱応動素子板３を電極リ
ード４に溶接した構造であつた。なお、同図中
６，７は接点、８はガラスビードを示す。

しかしながら、かかる構造のサーマルプロテク
タは、熱応動素子板３と電極リード４とが溶接に
よつて固定接続されているので、通電時に熱応動
素子板３の自己発熱が生じてしまう結果、熱応動
素子板３が固定電極２と離反する温度、すなわち
開放動作温度が設定の開放動作温度よりも低くな
る。そのために、定格電流の上限が低目に抑えら
れるので、用途が限られてしまうという不都合を
生じたり、設定の開放動作温度に至るまでに熱応
動素子板３が開放してしまという精度上のばらつ
きを生じたりする問題があつた。

また、上記サーマルプロテクタにおいては、き
わめて薄い熱応動素子板３の電極リード４との溶
接部分は溶接による脆弱化が発生する。したがつ
て、熱応動素子板３の反転復帰動作（接点開閉動
作）を繰り返したとき、前記溶接部分が開閉支点
となるため、この溶接部分に亀裂や溶接外れを生
じて接点開閉の耐久性を損なうという問題があつ
た。この構造にもとづく実際の寿命レベルは平均
10000回、最小6000回程度となつていた。

本発明はこのような問題にかんがみてなされた
ものであり、定格電流の上限を延ばして用途の拡
大を図り、設定開放動作温度のばらつきをなくし
て品質の向上を図り、また熱応動素子板の耐久性
の向上を図つて寿命を延長することのできるサー
マルプロテクタを提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。

第１図Ａ，Ｂは本発明の一実施例であるサーマ
ルプロテクタの正面図および側面図を示す。同図
Ａ，Ｂに示すように、このサーマルプロテクタ
は、先端部に接点６を溶接した固定電極２に対向
して位置する可動電極９の熱応動素子板３の背面
に、これに沿うごとく金属弾性片１０を設け、こ
の金属弾性片の一端部と熱応動素子板３の一端部
とを接点７とともに溶接にて固定し、かつこの熱
応動素子板３の他端部を、金属弾性片１０と一体
化した凹状保持部１１の空間部１６に位置させて
自由端部としてなる組立構体をガラス等の容器１
内に収納している。容器１内には不活性ガスを封
入し、その端部を封止している。

上記組立構体の一例の詳細を第２図Ａ，Ｂを参
照して説明する。同図Ａに示すように、金属弾性
片１０は厚さが0.08〜0.12mmであり、幅の狭い反
転部１０ａとこれよりも幅の広い幅広部１０ｂと
からなり、幅広部１０ｂを電極リード４に溶接す
る。金属弾性片１０としては、ばね性、良導電性
を有する材料が好ましく、例えば燐青銅などが用
いられる。また、同図Ｂに示すように、金属弾性
片１０の一端部にこれの背面に沿うごとく厚さ
0.1mmのトリメタルからなる熱応動素子板３の一
端部を接点７とともに溶接する。金属弾性片１０
の幅広部１０ｂに、厚さ0.2mmのステンレスなど
の鉄合金のごとき溶接性の良好な材料からなる段
部１２ａを有する保持板１２を、金属弾性片１０
と段部１２ａとで形成される凹状間〓0.15〜0.25
mmの凹状保持部１１の空間部１６に熱応動素子板
３の他端部を位置させて自由端部とした状態で溶
接固定して一体化する。したがつて、熱応動素子
板３は電路を形成しないため、自己発熱をしな
い。

さらに、上記組立構体の他の例を第３図Ａ，Ｂ
を参照して説明する。この場合は金属弾性片１３
にも段部１３ｃを設け、この段部に保持板１４の
段部１４ａを沿わせ、電極リード４に金属弾性片
１３および保持板１４の一端部を溶接固定して一
体化する。これによつて、金属弾性片１３と保持
板１４との間に凹状保持部１５が形成される。そ
して、熱応動素子板３の他端部を凹状保持部１５
の空間部１７に位置させて自由端部とする。した
がつて、この場合も、熱応動素子板３は電路を形
成せず、自己発熱をしない。

第２図Ａ，Ｂのものでは、金属弾性片１０の厚
さに比べ保持板１２の厚さが約２倍と厚く、した
がつて段部形成のための折曲げ加工の際、角部が
完全に直角にはなりにくく、やや丸みを帯びたも
のとなつてしまうため、凹状保持部１１内におい
て、金属弾性片１０の面と保持板１２の面とが交
差する個所に若干の深さの溝が形成されやすく、
ここに熱応動素子板３の他端部がはまり込んで同
素子板の反転動作に支障をきたすようなおそれが
あるので、このようにならないような配慮が必要
であるのに対し、第３図Ａ，Ｂのものでは、厚さ
の薄い金属弾性片１３にも段部１３ｃを設けるべ
く、折曲げ加工をしても、その厚さが薄いので、
角部の角度がほぼ完全に直角となり、したがつて
凹状保持部１５の空間部１７において、金属弾性
片１３の面と保持板１４の面とがほぼ直交するた
め、前記溝が形成されず、その結果前記した配慮
が不要であるという利点を有する。

第１図Ａ，Ｂに示す構成のサーマルプロテクタ
における可動電極９の反転動作について次に説明
する。

熱応動素子板３は、第１図Ａ，Ｂに示す状態か
ら、周囲温度の上昇や、金属弾性片１０の電流
（自己発熱）の増加に伴い、これらの伝導熱によ
つて反転動作をしようとするが、この際その自由
端部が凹状保持部１１で支えられるため、金属弾
性片１０とともに反転動作をすることが可能とな
り、可動電極９の接点７が固定電極２の接点６か
ら離れて、接点間が開路状態となる（第４図参
照）。

かりに、第１図Ａ，Ｂに示す構成において、凹
状保持部１１がなかつたならば、熱応動素子板３
が反転動作をしようとしても、熱応動素子板３の
自由端部が逃げてしまう結果、可動電極９の接点
７は固定電極２の接点６に接触した状態のままで
あり、接点間は開路されず、結局反転動作が行わ
れない（第５図参照）。

本発明実施例のサーマルプロテクタによれば、
従来と異なり、熱応動素子板３を電極リード４に
溶接固定せず、金属弾性片１０を電極リード４に
溶接固定するので、通電時の熱応動素子板３への
伝導熱の量が大幅に減少して設定開放動作温度お
よび時間の正常化を図ることができ、また定格電
流の増大が可能となり、用途を拡大することもで
きる。さらに、可動電極９の支点が金属弾性片１
０にあるので、熱応動素子板３の開閉負担が著し
く減少して、溶接条件のばらつきに起因する熱応
動素子板３の亀裂や溶接外れの発生を全くなくす
ことができ、したがつて耐久性の大幅な向上を図
ることができる。

実験によれば、上記実施例のサーマルプロテク
タにおいては、寿命レベルは平均20000回、最小
12000回と耐久性が従来に比し２倍も増大するこ
とが認められた。また、このサーマルプロテクタ
の定格電流も従来に比し２倍となることも認めら
れた。

以上説明したように、本発明のサーマルプロテ
クタは、熱応動素子板には電流が流れず、熱応動
素子板の自己発熱は発生せず、伝導熱のみである
ことから、設定開放動作温度の低下を抑制するこ
とができ、したがつて定格電流を増大して用途の
拡大を図ることができ、また設定開放動作温度お
よび時間のばらつきをなくして精度を高めること
ができる。さらに、このサーマルプロテクタで
は、熱応動素子板の開閉支点部に溶接部がないの
で、熱応動素子板の耐久性の向上を図ることがで
きて寿命を大幅に延長することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明の一実施例であるサーマ
ルプロテクタの一部切欠正面図および同側面図、
第２図Ａ，Ｂは組立構体の一例の正面図および上
面図、第３図Ａ，Ｂは組立構体の他の例の正面図
および上面図、第４図は同サーマルプロテクタの
反転動作状態を示す正面図、第５図は凹状保持部
を設けなかつた場合のサーマルプロテクタの不都
合を説明するための図、第６図は従来のサーマル
プロテクタの一部切欠正面図である。 １……容器、２……固定電極、３……熱応動素
子板、４……電極リード、５……可動電極、６，
７……接点、１０，１３……金属弾性片、１１，
１５……凹状保持部、１２，１４……保持板、１
６，１７……凹状保持部の空間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定電極に対向して位置する可動電極の熱応
   動素子板の背面に、前記熱応動素子板に沿うごと
   く金属弾性片を設け、前記金属弾性片の一端部と
   前記熱応動素子板の一端部とを固定し、かつ前記
   熱応動素子板の他端部を、前記金属弾性片と一体
   化した凹状保持部の空間部に位置させて自由端部
   としてなる組立構体を容器内に収納したことを特
   徴とするサーマルプロテクタ。