JPH0449800Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は各種の温度制御スイツチとして用いら
れる感温リードスイツチに関するものである。

［考案の技術的背景とその問題点］ この種の感温リードスイツチの従来例を第１０
図を参照して説明する。

同図に示す感温リードスイツチ２０は、磁性体
リード片１ａ，１ｂの接点部が常開配置となるよ
うに構成されたリードスイツチ１と、このリード
スイツチ１の接点部近傍の外周を包囲するように
配置された環状の感温磁性体（例えばサーマルフ
エライト）２と、この感温磁性体２の両側に磁気
ギヤツプ７ａ，７ｂを介して配置され、かつ前記
リードスイツチ１を包囲するようにした環状の永
久磁石（例えばフエライトマグネツト）３ａ，３
ｂとから構成されている。

前記永久磁石３ａ，３ｂはそれぞれ同図に示す
ようにリードスイツチ１の磁性体リード片１ａの
側がＮ極に、磁性体リード片１ｂの側がＳ極にな
るように着磁されている。また、前記感温磁性体
２はそれぞれ、第１１図に示すように温度上昇に
伴つて次第に飽和磁束密度が少なくなりある温度
（キユーリ温度）Tcで磁性を失い常磁性体に変化
することはよく知られているところである。

上記構成の感温リードスイツチ２０は、周囲温
度Ｔがキユーリ温度Tcよりも低く感温磁性体２
が充分な磁性を有する状態においては、第１０図
に示すように永久磁石３ｂのＮ極→感温磁性体２
→永久磁石３ａのＳ極→永久磁石３ａのＮ極→磁
性体リード片１ａ→磁性体リード片１ｂ→永久磁
石３ｂのＳ極に至る磁路を通る磁束と、永久磁石
３ｂのＮ極→磁性体リード片１ｂ→磁性体リード
片１ａ→永久磁石３ａのＳ極に至る磁路を通る磁
束とが相殺されてしまうので接点部を通過する磁
束は少なく、この結果、感温リードスイツチ２０
は開（OFF）状態を維持する。

次に、周囲温度Ｔがキユーリ温度Tc以上とな
り、感温磁性体２が常磁性の状態となると、この
感温磁性体２を通る主磁束がなくなり永久磁石３
ｂからの主磁束がリードスイツチ１の接点部を軸
方向に通過し永久磁石３ａのＳ極に至るため、こ
の接点部に磁極が形成されて、この結果、磁性体
リード片１ａ，１ｂは前記磁極の吸引力により閉
（ON）状態となる。

すなわち、このときの感温リードスイツチ２０
の動作は第９図に示すように接点部にPI（プルイ
ンアンペアターン）以上の磁界が作用するときに
はON状態になり、DO（ドロツプアウトアンペア
ターン）以下の磁界が作用するときにはOFF状
態となつて、非帯域動作を行なう。

しかしながら、前記感温リードスイツチ２０は
永久磁石３ａ，３ｂをリードスイツチ１の両端部
側の動作点にそれぞれ配置しなければならないの
で全体形状が大型化してしまうという問題があ
る。

さらに、第９図に示すDOとPIとの間の間隔
（ヒステリシス）を広くとるために、第１０図に
示す感温磁性体２を異なるキユーリ点を持つ２個
の感温磁性体に分割したものもあるが、これま
た、全体形状が大型化してしまうという問題があ
る。

また、前記感温リードスイツチ２０においては
その構成上、永久磁石３ａの端面とガラス管から
露出する磁性体リード片１ａとの間及び永久磁石
３ｂの端面とガラス管から露出する磁性体リード
片１ｂとの間の距離（絶縁距離）αが短く耐圧の
点で問題がある。

このことを第１２図ａ，ｂ及び第１３図ａ，ｂ
を参照してさらに詳述する。

第１２図ａ，ｂはメーク型の感温リードスイツ
チ３０をプリント基板３１上に取り付けた状態を
示すものである。すなわち、この感温リードスイ
ツチ３０はリードスイツチ１の接点部の外周に感
温磁性体２を配置するとともに、この感温磁性体
２の両側に例えばアルミニウム製のスペーサ３２
ａ，３２ｂを介在させつつ永久磁石３３ａ，３３
ｂを配置することにより構成されている。

そして、前記リードスイツチ１の両磁性体リー
ド片１ａ，１ｂを配線パターン３１ａ及びプリン
ト基板３１を貫通させ、それぞれの端部をプリン
ト基板３１の裏面側で半田づけ等により固着して
いる。

このような感温リードスイツチ３０の接続構造
において、前記感温磁性体２又は永久磁石３３
ａ，３３ｂが第１２図ｂに示すようにプリント基
板３１上に形成された他の回路の配線パターン３
１ｂと接触し、かつ配線パターン３１ａ，３１ｂ
間に電圧が加わつた場合には、感温磁性体２や永
久磁石３３ａ，３３ｂが一般的には絶縁体でない
ので、永久磁石３３ａと磁性体リード片１ａ又は
永久磁石３３ｂと磁性体リード片１ｂとの間（絶
縁距離α）に放電現象が生じ、この結果、感温リ
ードスイツチ３０の耐圧不良となつて正常な動作
をしなくなるという問題がある。

また、第１３図ａ，ｂはさらに別の従来例を示
すものであり、同図に示す感温リードスイツチ４
０は、リードスイツチの接点部近傍の外周に感温
磁性体２を配置するとともに、この感温磁性体２
の両側に永久磁石３３ａ，３３ｂを配置し、これ
らの外周を取り付け金具４１の筒状部４１ａで包
囲するとともにこの取り付け金具４１の平坦部４
１ｂを例えばシヤーシ等の他の金属部材（以下シ
ヤーシともいう）４２のボルト４３で固定するよ
うにしたものである。

尚、同図中、４４ａ，４４ｂは前記筒状部４１
ａの両側からそれぞれ永久磁石３３ａ，３３ｂに
向けて嵌着したプラスチツク製のホルダ、４５
ａ，４５ｂは磁性体リード片１ａ，１ｂにそれぞ
れ接続したビニール線である。

このような感温リードスイツチ４０においても
絶縁距離αは前述した場合とほぼ同様であり、ま
た、シヤーシと取り付け金具４１、取り付け金具
４１と感温磁性体２及び永久磁石３３ａ，３３ｂ
がそれぞれ接触しているので、シヤーシとリード
スイツチ１との間に電圧が加わつた場合には、永
久磁石３３ａと磁性体リード片１ａ、又は永久磁
石３３ｂと磁性体リード片１ｂとの間にそれぞれ
放電現象が生じ、前記感温リードスイツチ３０の
場合と同様に正常な動作をしなくなる。

［考案の目的］ 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、全体形状の小型化が図れ、かつ、動作温度の
調整も容易に行なうこともできるとともに、安定
な動作を発揮する感温リードスイツチを提供する
ことを目的とするものである。

［考案の概要］ 本考案の概要は、２個の磁性体リード片を有す
るリードスイツチと、該リードスイツチの接点部
外周に配置され、かつ、リードスイツチの軸方向
に着磁された永久磁石と、この永久磁石を挟み、
かつ、前記リードスイツチを包囲するように配置
された磁性変態点の異なる２個の感温磁性体と、
前記永久磁石及び感温磁性体の外周に配置された
金属磁性ヨークとを有して感温リードスイツチを
構成したことにある。

［考案の実施例］ 以下に本考案の実施例を第１図乃至第３図を参
照して詳細に説明する。

尚、第１図乃至第３図に示す感温リードスイツ
チ１０において、第１０図に示す従来の感温リー
ドスイツチ２０と同一の機能を有するものには同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この感温リードスイツチ１０が従来の感温リー
ドスイツチ２０と異なる点は、磁性体リード片１
ａ，１ｂの接点部の外周に永久磁石３ｃを配置し
この永久磁石３ｃの両側に磁気変態点の異なる２
個の感温磁性体１２ａ，１２ｂを隣接して、か
つ、リードスイツチ１を包囲するように配置した
こと、この永久磁石３ｃの外径を感温磁性体１２
ａ，１２ｂの外径より小さくして両者の断面比率
を異ならせこれにより金属磁性ヨーク４ａとの間
に円筒状の空間部５を形成したこと、この金属磁
性ヨーク４ａを弾力性及び熱伝導性を有する磁性
体（例えば鉄板）で第２図乃至第４図に示すよう
に感温磁性体１２ａ，１２ｂの外周の曲率半径Ｒ
２より小さい曲率半径Ｒ１を有する弧状に形成す
るとともに、このような金属磁性ヨーク４a2個
をその弾力を利用して感温磁性体１２ａ，１２ｂ
の外周に対向配置に挟み込むことにより、その弾
力性を利用して両磁性ヨーク４ａ，４ａを感温磁
性体１２ａ，１２ｂの外周に密着して配置したこ
とである。

これにより、感温磁性体１２ａ，１２ｂ及び永
久磁石の外周側には第３図に示すように２箇所の
対称的なギヤツプ（空〓部）６ａ，６ｂ（間隔
Ｗ／２）が形成されている。

尚、第５図に示すように感温磁性体１２ａのキ
ユーリ温度をＴ１、感温磁性体１２ｂのキユーリ
温度をＴ２（ただし、Ｔ１＜Ｔ２とする。

次に上記構成の感温リードスイツチ１０の
ON，OFF動作を第６図ａ，ｂ，ｃ及び第７図を
も参照して説明する。

まじ、この感温磁性体１０の周囲温度Ｔが感温
磁性体１２ａのキユーリ温度Ｔ１よりも低いとき
には、第６図ａに示すように永久磁石３ｃのＮ極
から感温磁性体１２ａ、金属磁性ヨーク４ａ、感
温磁性体１２ｂを経てＳ極に至る磁気抵抗の小さ
い磁路が形成され、永久磁石３ｃからの主磁束は
ほとんどこの磁路を通り、リードスイツチ１の接
点部には主磁束が通らないため、感温リードスイ
ツチ１０はOFF状態を維持する。

次に、この感温リードスイツチ１０の周囲温度
Ｔがキユーリ温度Ｔ２よりも高くなると、感温磁
性体１２ａ，１２ｂは常磁性の状態となり空間部
５の存在と相俟つて（仮に空間部５を設けないと
すると主磁束は金属磁性ヨーク５を通るので動作
がやや不安定となる。）上述した磁路の磁気抵抗
が大きくなり、この結果、第６図ｂに示すように
永久磁石３ｃのＮ極からの主磁束は磁性体リード
片１ａ、接点部、磁性体リード片１ｂを通過しＳ
極に至るようになる。これにより、磁性体リード
片１ａ，１ｂの接点部に磁極が形成されその吸引
力により磁性体リード片１ａ，１ｂは同図に示す
ように閉状態となつて感温リードスイツチ１０は
ON状態になる。

次に、周囲温度Ｔが下がり、Ｔ２＞Ｔ＞Ｔ１の
範囲では、第６図ｃに示すように一方の感温磁性
体１２ｂは強磁性、他方の感温磁性体１２ａは常
磁性の状態となり、このとき永久磁石３ｃのＮ極
からの主磁束は磁性体リード片１ａ、接点部、磁
性体リード片１ｂ、感温磁性体１２ｂを経てＳ極
に至る磁束と、金属磁性ヨーク４ａ、感温磁性体
１２ｂを経てＳ極に至る磁束とに分れる。

この結果、接点部を通過する磁束は少なくなる
もののON状態を保持するのには充分な磁束が通
過するため、接点部はON状態を保持する。

やがて、周囲温度がＴがＴ＜Ｔ１の状態になる
と、感温磁性体１２ａも強磁性の状態になるの
で、永久磁石３ｃからの主磁束は第６図ａに示す
ような磁路を通る状態に復帰し、この結果、接点
部は開状態となる。すなわち、この感温リードス
イツチ１０も第９図に示すような非帯域動作を行
なう。

個の場合に感温磁性体１２ａ、感温磁性体１２
ｂとして種々のキユーリ点を有するものを用いる
ことにより、第９図に示すDO，PI間の帯域幅を
任意に調整することができ、DO，PI間の幅が比
較的狭い従来のものよりも広範な用途を期待でき
る感温リードスイツチを提供できる。

以上の感温リードスイツチ１０の動作におい
て、動作安定化のかめには、空間部５の半径方向
（磁性体リード片１２ａ，１２ｂの突出方向と直
交する方向）の寸法は、永久磁石３ｃの内底部か
ら磁性体リード片１ａ，１ｂに至る寸法と等しい
か大きくしたほうがその効果がより優れている。

このような感温リードスイツチ１０のON，
OFF動作において、両金属磁性ヨーク４ａ，４
ａはその弾力により感温磁性体１２ａ，１２ｂの
外周に密着して嵌着されているので、これらの間
に磁気的結合は極めて密であり、特にOFF状態
においてこれらの間に漏洩磁束がほとんどなくな
り良好なON.OFF特性を得ることができる。

また、永久磁石３ｃを接点部の近傍に配置し、
従来のものと異なる磁路を形成するようにしたこ
とから全体形状の小型化が可能となるとともに、
感温磁性体１２ａとガラス管から露出する磁性体
リード片１ａとの距離、感温磁性体１２ｂとガラ
ス管から露出する磁性体リード片１ｂとの距離
（絶縁距離）βを従来の感温リードスイツチの場
合より大きくすることができ、これにより、放電
現象による耐圧不良のおそれがなくなつて安定し
たON，OFF動作を発揮させることができる。

また、この感温リードスイツチ１０の外周の一
部にギヤツプ６ａ，６ｂが形成されており、この
ギヤツプ６ａ，６ｂそれぞれの間隔をＷ／２とす
ると、全体ではＷとなり、この間隔Ｗを異なる寸
法の金属磁性ヨーク４ａを用いていろいろ変える
ことにより、感温リードスイツチ１０のON，
OFF特性を微調整することが可能となる。すな
わち、第７図に示すようにギヤツプＷが大きいと
きと小さいときとで感温リードスイツチ１０の周
囲温度とON，OFF特性との関係が変化する。

例えば、ギヤツプＷが大きいときには第７図に
示すように温度Ta１でOFF、温度Ta２でONと
なるのに対し、ギヤツプＷが小さいときにはTb
１でOFF、温度Tb２でONとなる。従つて、弧
の長さの異なる複数種の金属磁性ヨークを用意
し、ギヤツプＷを変えることにより、この感温リ
ードスイツチ１０のON，OFF特性の温度領域を
適宜変更することが可能となる。

さらに、前記空間部の５の寸法を代えることに
よつても前記特性を調整できるので、これと上述
したギヤツプＷとの相対関係で調整の多様化を図
ることも可能となる。

第８図ａ，ｂは本考案の第２の実施例を示すも
のである。尚、同図感温リードスイツチ１０Ａに
おいて上述した感温リードスイツチ１０と同一の
機能を有するものには同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

この感温リードスイツチ１０Ａが上述した感温
リードスイツチ１０と異なる点は、金属磁性ヨー
ク４ａの代りに円筒状の金属磁性ヨーク４ｂを用
いたことである。この場合には、空間部５の寸法
を代えることにより、ON，OFF特性の温度領域
の調整が可能となる。

本考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。例えば、上述した第１の実施例では２個の金
属磁性ヨークにより感温リードスイツチの外周部
に２個のギヤツプを形成する場合について説明し
たが、この金属磁性ヨークと同様に円筒形状に形
成され、かつ、その長さ方向に沿つて１箇所のみ
ギヤツプを形成した金属磁性ヨークを用いてもそ
のギヤツプの間隔を前記間隔Ｗとなるように設定
すれば同様に実施できる。

また、金属磁性ヨークを３分割以上としても同
様に実施できる。

さらに、厚さの合計が前記永久磁石３ｃと同等
となるような複数個の永久磁石を用いて感温リー
ドスイツチを構成し、これらの永久磁石の厚さを
いろいろ変えるようにしても前記特性の調整が可
能である。

さらに上述した実施例では、永久磁石と感温磁
性体との断面比率を変えて空間部を形成する場合
について説明したが、この空間部を設けない場合
でもギヤツプのみの調整で設定温度を変えるよう
にすることもできる。

［考案の効果］ 以上詳述した本考案によれば、全体形状の小形
化を容易に図ることができ、しかも、非帯域動作
の温度領域を種々調整できるとともに安定した
ON，OFF特性を発揮する感温リードスイツチを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の感温リードスイツチの第１の
実施例を示す断面図、第２図は同上の正面図、第
３図は同上の側面図、第４図はこの実施例におけ
る金属磁性ヨークを示す側面図、第５図は第１の
実施例における両感温磁性体のキユーリ温度を示
す説明図、第６図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ第１の実
施例の感温リードスイツチの動作状態を示す説明
図、、第７図は第１の実施例におけるギツプの変
化による温度とON，OFF状態との関係を示す説
明図、第８図ａ，ｂはそれぞれ本考案の第２の実
施例を示す断面図及び側面図、第９図は前記感温
リードスイツチにおける磁界の強さとON，OFF
状態との関係を示す説明図、第１０図は従来の感
温リードスイツチを示す断面図、第１１図は感温
磁性体の温度変化に対する磁気特性の変化を示す
グラフ、第１２図ａは従来における他の感温リー
ドスイツチのプリント基板への取り付け状態を示
す断面図、第１２図ｂは同上の斜視図、第１３図
ａは従来におけるさらに別の感温リードスイツチ
のプリント基板に対する取り付け状態を示す断面
図、第１３図ｂは同上の斜視図である。 １……リードスイツチ、３ｃ……永久磁石、４
ａ，４ｂ……金属磁性ヨーク、６ａ……ギヤツプ
６ａ、１０，１０Ａ……感温リードスイツチ、１
２ａ，１２ｂ……感温磁性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ２個の磁性体リード片を有するリードスイツ
   チと、該リードスイツチの接点部外周に配置さ
   れ、かつ、リードスイツチの軸方向に着磁され
   た永久磁石と、この永久磁石を挟み、かつ、前
   記リードスイツチを包囲するように配置された
   磁気変態点の異なる２個の感温磁性体と、前記
   永久磁石及び感温磁性体の外周に配置された金
   属磁性ヨークとを有することを特徴とする感温
   リードスイツチ。 (2) 前記永久磁石と両感温磁性体とは断面比率が
   異なり永久磁石の外周と金属磁性ヨークとの間
   に空間部が形成されている実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の感温リードスイツチ。 (3) 前記金属磁性ヨークは弧状に形成され感温磁
   性体及び永久磁石の外周の少なくとも一部に空
   〓部が形成されている実用新案登録請求の範囲
   第１項若しくは第２項記載の感温リードスイツ
   チ。 (4) 前記金属磁性ヨークは円筒形状である実用新
   案登録請求の範囲第１項若しくは第２項記載の
   感温リードスイツチ。