JPH0641313Y2 - サーモスタット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案はバイメタルの熱応動によって電気接点を開閉す
るサーモスタットに関する。

b.従来の技術 第３図は従来型式のサーモスタット21を示すものであっ
て、図中において、22は合成樹脂製ケーシング、23は膨
張係数が異なる２枚の金属板を接合してなる円板状のバ
イメタル、24はブランジャ（ピン）、25はカバー、26は
スイッチ手段、27a及び27bは端子兼用脚部である。上述
のスイッチ手段26は、可動端子板28に一端が取付けられ
た板ばね部材29と、この板ばね部材29の自由端に設けら
れた可動接点30と、固定端子板31に設けられた固定接点
32とから構成されている。またプランジャ24は、ケーシ
ング22の上部に配設された合成樹脂製支持部材33にて上
下方向に摺動自在に支持されており、バイメタル23の反
転方向に応じて往動位置又は復動位置に移動されるよう
に構成されている。そして、このプランジャ24の移動に
伴って、可動接点30が固定接点32から離間し或いはこれ
ら両者が互いに当接するようになっている。

そして、今、第３図の状態にあるとき、バイメタル23が
温度変化に応動して反転する場合に、第４図に示すよう
に徐動区間Ｓと速動区間Ｑとがあり、前記構成のサーモ
スタットでは、徐動区間Ｓの間もプランジャ24を介して
板ばね部材29が常に押圧され、バイメタル23と板ばね部
材29とは互に干渉した状態にある。すなわち、バイメタ
ル23は板ばね部材29の逆方向のバネ圧力を常に受け、そ
の反転を阻止しようとする力が作用している。そして、
さらにバイメタル23の変形が進み、速動区間Ｑに到っ
て、急速に反転して、電気接点を開にするのである。特
開昭57-157423号公報に、固定板と脚部を一体構成した
金属部材と、接点固定板と脚部を一体構成した金属部材
と、上記両金属部材を結合する電気絶縁性の固定部と、
上記固定板に一端が固定された弾性変形可能なバネ性可
動板と、上記バネ性可動板の他端に設けられた可動接点
と、上記接点固定板の上記可動接点に対応する位置に設
けられた固定接点と、上記バネ性可動板の上記両金属部
材に対して反対側の面上に設けられた複数の取付片と、
上記複数の取付片に両端が遊嵌されて保持されているバ
イメタルと、上記バイメタルに当接する突起部を備え、
上記バイメタルが反転すると上記バネ性可動板が変形す
ることにより上記可動接点と上記固定接点が接触しある
いは離れるサーモスタットにおいて、上記バイメタルは
貫通孔を持たず、上記バネ性可動板の上記バイメタルの
中央部に対応する位置に上記突起部が突設され、上記突
起部が上記バイメタルに当接するサーモスタットが開示
されている。

c.考案が解決しようとする問題点 従来の前記サーモスタットにおいて、その動作温度に多
少のバラツキがあることは避けられないが、そのバラツ
キを発生させる大きな要因のひとつとしては、感温素子
であるバイメタルの取付構造に影響がある。

このような従来のサーモスタット21の構造においては、
合成樹脂製支持部材33上に配設される円板状のバイメタ
ル23は、その全周囲面を前記支持部材33に接して、かつ
上部からカバー25で被覆されながら取付けられている。
このため、円板状のバイメタル23の全周囲面は支持部材
33とカバー25の間に挟持される状態にもなわけである。

従って、バイメタル単体のときの応動して反転する温度
とサーモスタットとして組立てられた後の動作温度とに
温度差を生ずるばかりでなく、組立られた状態により、
サーモスタットとしての動作温度にかなりのバラツキが
発生するという問題点があった。

更に、バイメタル23が温度変化に応動して反転する場
合、前記徐動区間Ｓにおいて、可動接点30が固定接点32
から離間しようとするとき、屡々チャタリング現象を発
生するという問題点もあった。特開昭57-157423号公報
に記載のサーモスタットは、バイメタルに貫通孔が設け
られず、バイメタルは遊嵌されて支持されているのでバ
イメタルのストレスの影響が小さく、バイメタルを外側
に配置することができるので、熱応答速度も速いという
利点を有する。

しかしながら、バイメタルの反転を助ける突起部が可動
板に設けられている。この結果バイメタルが反転した時
の可動板の変形はバイメタルと可動板に振り分けられ
る。したがって、可動板の変形量が小さいという問題が
ある。また可動接点と固定接点の相対的位置についても
不定性が残る。この結果、バイメタルが反転するときに
可動接点と固定接点が断続するいわゆるチャタリング現
象が起こりがちである。

本考案は、バイメタルを用いたサーモスタットにおい
て、バイメタルに貫通孔を設けず、またバイメタル支持
によるストレスがなく、バイメタルを外側に配置できる
ことにより熱応動特性が良好であるサーモスタットであ
りながら、バイメタル反転時にチャタリング現象が起き
ないサーモスタットを提案することを課題とする。

d.問題点を解決するための手段 上記課題は、固定板と脚部を一体構成した金属部材と、
接点固定板と脚部を一体構成した金属部材と、上記両金
属部材を結合する電気絶縁性の固定部と、上記固定板に
一端が固定された弾性変形可能なバネ性可動板と、上記
バネ性可動板の他端に設けられた可動接点と、上記接点
固定板の上記可動接点に対応する位置に設けられた固定
接点と、上記バネ性可動板の上記両金属部材に対して反
対側の面上に設けられた複数の取付片と、上記複数の取
付片に両端が遊嵌されて保持されているバイメタルと、
上記バイメタルに当接する突起部を備え、上記バイメタ
ルが反転すると上記バネ性可動板が変形することにより
上記可動接点と上記固定接点が接触しあるいは離れるサ
ーモスタットにおいて、 上記バイメタルは貫通孔を持たず、上記バネ性可動板が
上記バイメタルの中央部に対応する位置に貫通孔を有
し、上記固定板に上記支柱が突設され、上記支柱が上記
貫通孔を貫通して上記バイメタルに当接することを特徴
とするサーモスタットによって解決された。

e.作用 バイメタルに貫通孔が無いので貫通孔によるストレスが
無く、特性の経年変化が小さい。

支柱は可動板を貫通して固定部に設けられている。すな
わちバイメタルを外側に配置することができるので、熱
応答速度を速くすることができる。またバイメタルの大
きさについての制限も、バイメタルを内部に配置する時
に比較して小さい。

支柱が固定部に突設されているので、バイメタルが反転
した時の可動板の可動接点の固定接点に対する位置の不
定性がない。またバイメタルが反転した時の可動板の変
形が、従来技術と異なり、バイメタルの全体で起こりこ
れに可動板が追随するので、可動接点の固定接点に対す
る変位量が大きい。従って、チャタリング現象を防止す
ることができる。

f.実施例 以下、図面に基づいて、本考案の好適な実施例を例示的
に詳しく説明する。

第１図及び第２図は、本考案の一実施例におけるサーモ
スタットの常時閉接点の場合の主要部断面説明図とその
平面図である。

図中において、１はサーモスタットの常時閉接点時の主
要部、２は合成樹脂成形の固定部で、固定板８と端子兼
用の脚部7aを一体構成した金属部材と、接点固定板９と
端子兼用の脚部7bを一体構成した金属部材とを、それぞ
れ電気的に絶縁するように間隔をもたせて、合成樹脂で
一体に成形したものである。

固定板８の一端には、共にその一端をスポット溶接した
バネ性可動板４があり、その可動部分は幅をバイメタル
３の幅とほぼ等しく、かつその上の二個所に取付片5aを
設け、二点でバイメタル３を若干遊隙をもたせて嵌着す
ると共に、嵌着したバイメタル３が横方向に脱落しない
ように二個所に脱落防止片5bを備える。このバネ性可動
板４の他の一端には可動接点10を設け、接点固定板９上
に設けられた固定接点11と共にスイッチ手段６を構成
し、バイメタル３の熱応動により電気接点の開閉を行
う。また、バネ性可動板４の中央附近に突起部12のため
の貫通穴13があけられており、固定板８の他端から突設
された支柱12が、この貫通穴13を貫通して、その先端が
バイメタル３の中心附近に当接するようになっている。
特に、バイメタル３の非反転時はともかくとして、熱応
動による反転時には必ず突起部12の先端がバイメタル３
の中心附近に当接する構造になっている。なお、ケース
及び外部接続のための被覆リード線は省略してある。

常時、サーモスタット１のスイッチ手段６は、バネ性可
動板４のバネの押圧力によって電気接点は閉の状態にあ
るが、温度変化と共にバイメタル３が熱応動する行程に
おいて、バイメタル３が熱応動をはじめバネ性可動板４
の押圧力に抗して、その可動接点10が固定接点11から離
間して電気接点が開を形成するまでの行程を、前記第４
図に示したバイメタル３の速動区間Ｑの距離内に設定す
る。すなわち、バイメタル３の徐動区間Ｓにおいては、
バネ性可動板４を介してバイメタルの引張り力は、バイ
メタル３自身がバネ性可動板４の取付片5aに若干遊隙を
もって嵌着されているため、作用しないように構成され
ている。

従って、いまバイメタル３が温度変化と共に、応動する
場合、前記徐動区間Ｓの間は何らバネ性可動板４を変形
させず、速動区間Ｑに入ったときに、はじめてバイメタ
ル３の応動による力がバネ性可動板４に作用する。そし
て、第１図の仮想線に示すように、バイメタル３が急速
に反転して、バネ性可動板４を変形させ、可動接点10を
固定接点11から離間させて、電気接点を開に形成する。

なお、前記バイメタル３の熱応動に対し、バネ性可動板
４のバネ機能が干渉しない区間は、徐動区間の全部、さ
らには一部速動区間に入ってもよい。

バイメタル３の熱応動による反転時は、固定板８の他端
から突出した支柱12の先端がバネ性可動板４の貫通穴13
を貫通して、バイメタルの中心附近に当接しているた
め、バイメタル３の中心附近の反転時の移動距離は、バ
イメタルが取付けられているバネ性可動板４の固定され
た一端を支点として、拡大され可動接点10を大きく移動
させ、このため可動接点10は確実に固定接点11から離間
される。特開昭57-157423号公報のサーモスタットにお
いては、バイメタルの反転時には変形がバイメタルと、
可動板に振り分けられるので、バイメタルの反転による
可動板の変形量が小さいのに対し、本願考案において
は、バイメタルの全長で変形が起こりこれに可動板が追
随するので、可動板の変形量が大きい。

また、前記バイメタル３のバネ性可動板４への取付等の
構造は、前記実施例における二個所の取付及びその構造
等に限定されるものではなく、同様の機能を果す他の手
段によってもよいことは勿論である。

g.考案の効果 以上の説明から明らかなように本考案の係るサーモスタ
ットによれば、 バイメタル単体のときの反転温度とサーモスタットとし
ての動作温度との温度差を皆無又は極力少なくすると共
に、サーモスタットの動作温度のバラツキを極めて少な
くする効果がある。

更に、電気接点の開閉をバイメタルの熱応動の速動区間
に行い、かつ可動接点の移動距離を大きくしているた
め、電気接点のチャタリング現象をなくし、確実に電気
接点を開閉しうる高精度の安定したサーモスタットを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるサーモスタットの主
要部断面説明図、第２図は第１図の平面図、第３図は従
来のサーモスタットの断面説明図、第４図はバイメタル
の熱応動特性の説明図である。 １……サーモスタットの主要部、 ２……合成樹脂成形の固定部、３……バイメタル、 ４……バネ性可動板、5a……取付片、 5b……脱落防止片、６……スイッチ手段、 7a,7b……端子兼用脚部、８……固定板、 ９……接点固定板、10……可動接点、 11……固定接点、12……支柱、 13……貫通穴、 21……従来のサーモスタット、 22……合成樹脂製ケーシング、23……バイメタル、 24……プランジャ（ピン）、25……カバー、 26……スイッチ手段、27a,27b……脚部、 28……可動端子板、29……板ばね部材、 30……可動接点、31……固定端子板、 32……固定接点、 33……合成樹脂製支持部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定板（８）と脚部（7a）を一体構成した
   金属部材と、接点固定板（９）と脚部（7b）を一体構成
   した金属部材と、上記両金属部材を結合する電気絶縁性
   の固定部（２）と、上記固定板（８）に一端が固定され
   た弾性変形可能なバネ性可動板（４）と、上記バネ性可
   動板（４）の他端に設けられた可動接点（10）と、上記
   接点固定板（９）の上記可動接点（10）に対応する位置
   に設けられた固定接点（11）と、上記バネ性可動板
   （４）の上記両金属部材に対して反対側の面上に設けら
   れた複数の取付片（5a）と、上記複数の取付片（5a）に
   両端が遊嵌されて保持されているバイメタル（３）と、
   上記バイメタルに当接する支柱（12）を備え、上記バイ
   メタルが反転すると上記バネ性可動板（４）が変形する
   ことにより上記可動接点（10）と上記固定接点（11）が
   接触しあるいは離れるサーモスタットにおいて、上記バ
   イメタル（３）は貫通孔を持たず、上記バネ性可動板
   （４）が上記バイメタルの中央部に対応する位置に貫通
   孔（13）を有し、上記固定板（８）に上記支柱（12）が
   突設され、上記支柱（12）が上記貫通孔（13）を貫通し
   て上記バイメタル（３）に当接することを特徴とするサ
   ーモスタット。