JPH0612593Y2 - サーモスタットスイッチ用キャップおよびブラケット構造体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】本考案はバイメタルデイスク作動のサーモ
スタットスイッチ装置に関し、さらに詳しくはサーモス
タットスイッチ用キャップおよびブラケット構造体に関
する。

【０００２】キャップとこのキャップ内のバイメタルデ
イスクとを収容したハウジングよりなる型式のサーモス
タットスイッチ装置を各種の温度関連のスイッチ応用分
野に用いることは公知である。多くの温度関連のスイッ
チの用途（例えば火災警報装置など）においては、サー
モスタットスイッチの応答時間を最短にして意図した機
能を効果的に果すようにしなければならない。そのため
に、従来から、キャップに収められたバイメタルデイス
クに熱を集めかつ（または）伝達するためのブラケット
がキャップに設けられている。多くの場合、そのブラケ
ットは開口を備えた板状要素よりなり、キャップに固着
されてキャップおよびブラケット構造体となされた後に
スイッチの他の構成要素と組合わされる。かかるブラケ
ットが固着される前記キャップは一般にカップ形をして
おり、その開口端を形成する実質的に環状の主部分と閉
じ端を形成する縮小直径の実質的に環状の端部分とを含
んでいる。この型式のキャップおよびブラケット構造体
はキャップの前記端部分がブラケットの開口にきちんと
はめ込まれてブラケットがキャップの前記主部分に隣接
して配置されるように形成されかつ寸法決めされてい
る。さらに、好ましくはこの型式のキャップおよびブラ
ケット構造体のキャップは一般に溶接によってブラケッ
トに固定される。この型式のキャップおよびブラケット
構造体を用いたサーモスタットスイッチ装置はそのブラ
ケットが周囲区域における空気（または他の要素）と熱
連絡した状態に配置されるように取付けられている。従
って、ブラケットの周囲区域における空気（または他の
要素）に温度変化がおこると、ブラケットはこの温度変
化をキャップへ、そしてキャップ内のバイメタルデイス
クへ迅速に伝達する。つまりブラケットはバイメタルデ
イスクと周囲区域における空気（または他の要素）との
間の熱連絡を増加させることによってスイッチ装置の応
答時間を大きく短縮しているのである。

【０００３】以上の通り、熱伝達ブラケットを使用する
とサーモスタットスイッチ装置の応答時間が効果的に短
縮できることが判っているが、上記型式のキャップおよ
びブラケット構造体は比較的に製造費が高くつくのであ
る。熱伝達を良くするために、抵抗溶接かまたは超音波
溶接によってキャップとブラケットを固着することが従
来から一般に行われている。しかし、この型式のキャッ
プおよびブラケットは、これらが或る材料（例えばステ
ンレス鋼など）でつくられている場合、抵抗溶接により
始めて効果的に固定できるが、これらの材料、特にステ
ンレス鋼を用いることによってこの型式の構造体の材料
費が大幅に増加する。他方、キャップおよびブラケット
を熱伝達特性の優れたアルミニウムでつくった場合には
超音波溶接によって始めて効果的に溶接できるが、超音
波溶接は比較的高価な工法であるので、これもまたこの
型式のキャップおよびブラケット構造体のコストを大幅
に増加させる。さらに、キャップとブラケットが超音波
溶接されるとバイメタルデイスクを支えるキャップの内
面に凹凸を生ぜしめることが多く、この種の表面凹凸が
バイメタルデイスクのスナップ動作または曲り運動に対
する摩擦抵抗を増加し、これがスイッチの反復性を大き
く低下させることが判明した。

【０００４】尚更に、抵抗溶接または超音波溶接で固着
されたキャップとブラケットは、ある特定の箇所が相互
に接触するだけで、これが両者間の熱伝達を制限するこ
とが判った。

【０００５】本考案は公知のキャップおよびブラケット
構造体の前述の欠点を克服するサーモスタットスイッチ
用キャップおよびブラケット構造体を提供せんとするも
のである。本考案のキャッブおよびブラケット構造体は
実質的に環状の主部分および縮小直径の端部分を有する
金属製カップ形キャップと、このキャップの前記縮小直
径の端部を受け入れる開口を有する金属製ブラケットと
よりなり、キャップの縮小直径の端部分をブラケットの
開口にはめ込み、次いでキャップの前記端部分を縁曲げ
してキャップの主部分と端部分との間でブラケットを緊
密係合状態に捕捉するようにしてブラケットがキャップ
に固着されたものである。キャップの端部分は終端壁と
主部分からこの終端壁へ延びる端部分側壁とよりなり、
キャップ主部分は主部分側壁とドーナツ状底壁とからな
る。好ましくは端部分側壁の軸方向長さはブラケットの
厚さの少なくとも３倍、またはブラケットのうちキャッ
プに隣接する部分の厚さの少なくとも３倍になるように
寸法決めされる。さらに、キャップは全体的な構造剛性
を一定量備えているように構成されているが、キャップ
の端部分はその金属の厚さがキャップの主部分の金属厚
さより少なくとも３０％少なくしてブラケットとキャッ
プに入れられたバイメタルデイスクとの間の熱連絡を増
加させるように形成されることが好ましい。キャップの
終端壁は好ましくは実質的に平らな形状に形成される。
キャップの主部分は好ましくは主部分側壁とこの主部分
側壁からキャップの端部分に内側へ延びるドーナツ状底
壁とよりなる。キャップがこのようにして構成される
と、ブラケットが主部分ドーナツ状底壁と端部分終端壁
との間で緊密係合状態に捕捉されてキャップとキャップ
の全周面を取囲むブラケットとの間に均等な金属対金属
接触を与えるようにキャップおよびブラケット構造体に
組付けられることが好ましい。

【０００６】キャップの主部分と端部分との間にブラケ
ットを緊密係合状態に捕捉するためキャップの端部分を
縁曲げする工程では、ブラケットがキャップの端部分終
端壁と主部分ドーナツ状底壁との間に緊密係合状態に捕
捉されるようにすることは勿論のこと、バイメタルデイ
スクを支えるために実質的に平らな環状リングがキャッ
プの内部に設けられるように、端部分を軸方向に圧縮す
ることによって、おこなわれる。

【０００７】本考案のキャップおよびブラケット構造体
は公知の構造体より著しく進歩したものである。特に、
ブラケットをキャップに固定するのにキャップの端部分
を縁曲げしてブラケットを挟着することによっておこな
われるために、キャップとキャップの全周面を取囲むブ
ラケットとの間の緊密な金属対金属の接触が事実上保証
され、ブラケットとキャップ内のバイメタルデイスク間
の熱連絡が一層増加する。さらに、ブラケットはキャッ
プの端部分を縁曲げすることによってキャップに固着さ
れるので、実質的に平らで滑らかな環状リングがキャッ
プの内部に形成される。これによってキャップの内部の
表面の凹凸からくる大きな摩擦抵抗を受けることなくバ
イメタルデイスクは自由に容易に曲がることができる。
さらに、キャップの端部分が薄い壁厚に形成されると、
ブラケットとキャップに入れられたバイメタルデイスク
との間の熱連絡がさらに増強される。

【０００８】従って、本考案の主たる目的はサーモスタ
ットスイッチ用の改良されたキャップおよびブラケット
構造体を提供することにある。

【０００９】本考案の目的はブラケットがキャップの端
部分を縁曲げすることによってキャップに固定し両者間
の熱連絡を向上させるようにしたサーモスタットスイッ
チ用のキャップおよびブラット構造体を提供することに
ある。

【００１０】本考案の他の目的、特徴および作用は添付
の図面を参考にしておこなう以下の説明が進行するにつ
れてさらに明白になるものと思われる。

【００１１】図面は本考案を実施する上で目下考えられ
る最良の態様を示すものである。さて図面について述べ
ると、本考案のキャップおよびブラケット構造体１０は
図１においてその全体が示されている。図２に示すとお
り、構造体１０は開口１４を有する実質的に環状板のブ
ラケット１２と、開口１４に入れられ、キャップ１６の
端を縁曲げ、またはスエージで型曲げすることによって
ブラケット１２に固定される実質的に環状のカップ形キ
ャップ１６とよりなる。図１の構造体１０は、キャップ
１６にバイメタルデイスク（図示せず）を入れてスイッ
チ装置の本体またはハウジングの端にのせて固定され
て、サーモスタットスイッチ装置へと組立てられる。こ
のサーモスタットスイッチ装置はそのブラケット１２が
所望の周囲区域における空気（または他の要素）と熱的
に連絡するように取付けられる。従って、ブラケット１
２が熱を受ける部分および（または）要素の温度に変化
がおきると、ブラケット１２の温度はこれに対応して変
化する。ブラケット１２はキャップ１６の全周に金属対
金属の緊密な接触状態に固着されているので、キャップ
１６に含まれたバイメタルデイスクは温度変化に迅速に
対応する。その結果、サーモスタットスイッチ装置の感
度は実質的に増加する。スイッチ装置は意図された機能
を果すため適当な回路構成部分に電気的に接続される。

【００１２】ブラケット１２は好ましくはアルミニウム
またはステンレス鋼などの板金の打貫き作業で作られた
実質的に平らな金属板または円板よりなる。本実施例で
は、ブラケット１２はその剛性を高めるため環状に打ち
出されたリング１８が形成され、ブラケット１２と周囲
区域の空気との間の熱連絡を増進するために多数の空気
還流穴２０がブラケット１２に形成されている。開口１
４は好ましくはブラケット１２の中心部分に設けられ、
好ましくは実質的に環状で、以下にさらに詳しく説明す
るように、キャップ１６をはめ込む寸法につくられてい
る。

【００１３】キャップ１６は好ましくは実質的にカップ
形に形成され、図示のごとく一端が開き他端が閉じられ
ている。カップ１６は好ましくはアルミニウムまたはス
テンレス鋼などの適当な耐食性金属でつくられていて、
開口端を形成する主部分２２と、この主部分２２から軸
方向に同心状に一体的に延びてキャップ１６の閉じ端を
形成する縮小直径の端部分２４とよりなる。主部分２２
は主部分側壁２６とこの主部分側壁２６から内側へ延び
たドーナツ状底壁２８とを有する。縮小直径の端部分２
４はキャップ１６の閉じ端を形成する終端壁３０と、主
部分２２のドーナツ状底壁２８から終端壁３０へ延びる
端部分側壁３２とよりなる。キャップ１６の主部分２２
はブラケット１２の開口１４より大きい寸法形状につく
られているが、端部分２４は開口１４内にきちんとはま
り込み、ドーナツ状底壁２８がブラケット１２に隣接配
置されるような寸法形状に作られている。キャップ１６
はこれがサーモスタットスイッチの本体またはハウジン
グの端にバイメタルデイスクを取付ける効果的装置を提
供するに足る十分な全体の構造的剛性を備えるように形
成されているが、好ましくはキャップ１６の端部分２４
はその主部分２２の金属厚さよりも少なくとも３０％少
ない金属厚さを持ち、熱が端部分２４を良く通るように
形成されている。さらに、キャップ１６は好ましくはそ
の端部分側壁３２の軸方向長さ（ドーナツ状底壁２８か
ら終端壁３０にわたる範囲）がキャップ端部分２４に隣
接するブラケットの部分の金属厚さの少なくとも３倍と
なるように形成されている。このことによって保証され
ることはブラケット１２を端部分２４にしっかり固定す
るため端部分２４を縁曲げさせるに足るだけの十分な材
料厚さが端部分に存在することである。

【００１４】さて、図３乃至図５について、ブラケット
１２とキャップ１６を組合せてキャップおよびブラケッ
ト構造体１０を形成する方法を明確に示す。先ず、キャ
ップ１６はその端部分２４をブラケット１２の開口１４
に挿入することによってドーナツ状底壁２８が図４に示
すごとくブラケット１２の表面に隣接して位置決めされ
てブラケット１２と組合せられる。次に、端部分２４を
縁曲げまたはスエージで型曲げしてこれを図５に示す位
置まで変形すると、終端壁３０の直径は僅かに増加し、
ブラケット１２は終端壁３０とドーナツ状底壁２８との
間で緊密係合状態に捕捉される、即ち圧縮されることに
なる。このことによってブラケット１２をキャップ１６
に恒久的に固定する効果的手段が提供されるので端部分
２４の全外周面にわたる金属対金属の接触がブラケット
１２とキャップ１６との間に形成されて両者間の熱連絡
を最大にする。この点において、端部分２４はドーナツ
状底壁２８の内面に当てがわれる第１ダイと終端壁３０
の外面に当てがわれる第２ダイとの間に端部分２４を圧
縮することによって縁曲げまたはスエージで型曲げする
と端部分２４は両壁間で軸方向に圧縮される。端部分２
４がこのようにして縁曲げされると、ドーナツ状底壁２
８は実質的に変化しないので、端部分２４が縁曲げされ
た後は実質的に平滑な環状リング３４がキャップ１６の
内部に形成される。かくしてリング３４に受け止められ
たバイメタルデイスクはリング３４から大きな摩擦抵抗
を受けることなく曲ることができる。従って本考案はサ
ーモスタットスイッチ装置の効果的なキャップおよびブ
ラケット構造体を提供するものであることが理解され
る。ブラケット１２は容易に経済的にキャップ１６と組
合わされ固定されて両者間に効果的な熱連絡がおこなわ
れる。さらに、実質的に平滑なリング３４がキャップ１
６の内部に形成されてバイメタルデイスクを受止めるた
めの効果的な支持面を提供する。さらに、端部分２４の
金属厚さが薄くしてあるとブラケット１２とキャップ１
６内のバイメタルデイスクとの間の熱連絡はさらに増加
する。従って、こうした理由その他以上に記載の理由か
ら、本考案は実質的な商業的長所を有する当業技術の大
きな進歩を示すことが理解される。

【００１５】以上に本考案を実施したある特定の構造を
示し説明したが、本考案の基本的考案概念および範囲を
逸脱することなく各部分の変態形および配置替えの可能
なこと、また付属の実用新案登録請求の範囲に示す範囲
以外に本文に示し説明した特定の形態に限定されないこ
とは当業技術者には明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のキャップおよびブラケット構造体の斜
視図である。

【図２】図１の構造体の展開斜視図である。

【図３】図２の３−３線に沿った拡大断面図である。

【図４】キャップをブラケットに入れた状態を示す拡大
断面図である。

【図５】キャップをブラケットに入れて固定した状態を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ キャップおよびブラケット構造体 １２ ブラケット １４ 開口 １６ キャップ ２２ 主部分 ２４ 端部分 ２６ 主部分側壁 ２８ 主部分ドーナツ状底壁 ３０ 端部分終端壁 ３２ 端部分側壁

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に環状の主部分とこの主部分から
   実質的にその軸方向に同心状に延びた縮小直径の実質的
   に環状の端部分とからなる金属製カップ形キャップを備
   え、前記主部分は前記キャップの開口端を形成してお
   り、前記端部分は前記キャップの閉じ端を形成してお
   り、前記端部分は終端壁と環状の側壁とからなり、前記
   主部分は前記端部分の側壁の前記終端壁とは反対側の縁
   部に接合されたドーナツ状の底壁を有し、板金より形成され、この板金を貫通する開口を有し、こ
   の開口近傍の厚さが前記端部分の側壁の軸方向寸法より
   小さいブラケットを備え 、前記端部分が前記ブラケットの前記開口にはめ込まれて
   前記開口から突出した部分が縁曲げされて前記ブラケッ
   トを前記主部分の底壁と前記端部分の縁曲げされた部分
   との間に緊密係合状態に捕捉したことを特徴とするサー
   モスタットスイッチ用キャップおよびブラケット構造
   体。
2. 【請求項２】 前記端部分の側壁の軸方向寸法が、前記
   ブラケットの前記開口近傍の厚さの少なくとも３倍であ
   ることを特徴とする請求項１のサーモスタットスイッチ
   用キャップおよびブラケット構造体。
3. 【請求項３】 前記端部分の前記キャップの金属厚さが
   前記主部分のキャップの金属厚さより少なくとも３０％
   少なくされたことを特徴とする請求項１のサーモスタッ
   トスイッチ用キャップおよびブラケット構造体。
4. 【請求項４】 前記終端壁における前記キャップの金属
   厚さが前記主部分のキャップの金属厚さの少なくとも３
   ０％少なくされたことを特徴とする請求項１のサーモス
   タットスイッチ用キャップおよびブラケット構造体。
5. 【請求項５】 前記終端壁が実質的に平らであることを
   特徴とする請求項１のサーモスタットスイッチ用キャッ
   プおよびブラケット構造体。
6. 【請求項６】 前記主部分が主部分側壁と、この主部分
   側壁から内側へ延びる主部分ドーナツ状底壁とよりな
   り、前記端部分側壁が前記主部分ドーナツ状底壁から延
   びることを特徴とする請求項１のサーモスタットスイッ
   チ用キャップおよびブラケット構造体。
7. 【請求項７】 前記ブラケットが前記主部分ドーナツ状
   底壁と前記終端壁との間に係合状態に捕捉されたことを
   特徴とする請求項６のサーモスタットスイッチ用キャッ
   プおよびブラケット構造体。
8. 【請求項８】 前記キャップおよびブラケット構造体と
   前記主部分ドーナツ状底壁上で前記キャップ内にはめ込
   まれ支えられたバイメタルデイスクとがサーモスタット
   スイッチ構造体に組立てられると、前記バイメタルデイ
   スクが所定の温度においてスイッチ動作をおこなうため
   改良された熱応答特性を以て作動する上記バイメタルデ
   イスクと組合せた請求項６のサーモスタットスイッチ用
   キャップおよびブラケット構造体。