(57)【要約】【課題】キュリー温度よりも低い温度領域でスイッチングすることが可能な温度スイッチを提供する。【解決手段】感温磁性体３として、キュリー温度Ｔｃよりも低い所定の変態温度Ｍｓ以下の温度領域において常磁性を示す材料を使用する。低音域、すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域では、感温磁性体３がＭ相に変態することで常磁性を示すため、高温域の場合と同様に、リード片６，７の先端部の磁化が弱まって、両者が離れることでリードスイッチ部４がオフとなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キュリー温度を境界として磁性が変化する感温磁性体と、永久磁石と、前記永久磁石からの磁界が作用可能に配置されたリードスイッチ部とを備え、前記感温磁性体の磁性に応じて前記リードスイッチ部の接点が開閉される温度スイッチにおいて、
前記感温磁性体は、前記キュリー温度よりも低い所定の温度以下の温度領域において常磁性を示すことを特徴とする温度スイッチ。
【請求項２】
前記所定の温度は、前記感温磁性体がオーステナイト相とマルテンサイト相との間で変態する温度であることを特徴とする請求項１に記載の温度スイッチ。
【請求項３】
前記感温磁性体が、前記リードスイッチ部の１又は２以上のリード片の少なくともいずれかと一体的に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度スイッチ。
【請求項４】
前記感温磁性体の少なくとも一部が、温度検出対象と熱交換可能に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の温度スイッチ。
【請求項５】
前記感温磁性体は形状記憶特性を有し、前記所定の温度を境界とした温度変化に起因する前記形状記憶特性による変形の方向が、前記磁性の変化に起因する前記リード片の運動の方向と等しいことを特徴とする請求項３又は４に記載の温度スイッチ。
【請求項６】
前記感温磁性体には折曲部が設けられ、折曲部の曲がり角度が前記所定の温度を境界とした温度の上昇に応じて小さくなり、且つ前記リード片の接点が前記所定の温度を境界とした温度の上昇に応じて開かれることを特徴とする請求項５に記載の温度スイッチ。
【請求項７】
前記リードスイッチ部は、非磁性体で形成された第１のリード片と第２のリード片とを有し、前記第１のリード片に設けられた第１の感温磁性体は、第２のリード片に設けられた第２の感温磁性体と対向させられ、
前記第１及び第２のリード片を囲むように単一の筒状の永久磁石が設けられ、
前記第１の感温磁性体の側端部に近接して、前記永久磁石の第１の磁極に近接する第１の磁路形成部材が配置され、
前記第２の感温磁性体の側端部に近接して、前記永久磁石の第２の磁極に近接する第２の磁路形成部材が配置されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の温度スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度に応じて磁性が変化する感温磁性体を用いた温度スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの冷却水の温度検出等に使用されるスイッチ装置として、２つの永久磁石と、その２つの永久磁石の間に設けられ、温度変化によって磁束密度が変化する感温磁性体と、感温磁性体で発生する磁束密度の変化によって二つのリード片の接点部が開閉されるリードスイッチ部とを備えた温度スイッチが知られている（例えば特許文献１）。この種の温度スイッチでは、低温時に感温磁性体が強磁性を示すことで、感温磁性体が磁路の一部となって永久磁石・感温磁性体及びリード片を通る一つの磁路が形成され、対向するリード片の接点部が互いに異極となって吸引し合い、スイッチが閉じられる（オンとなる）。また、雰囲気がキュリー温度を超えると、感温磁性体が常磁性となって磁路が遮断され、対向するリード片の接点部間の吸引力が抑制され、スイッチが開かれる（オフとなる）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０‐２３３１４７号公報
【非特許文献２】“Magnetic and martensitic transformations of NiMnX(X=In, Sn, Sb) ferromagnetic shape memory alloys” Sutou, et al., Applied Physics Letters Vol. 85, No. 19 2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の態様の温度スイッチは、キュリー温度を横切る温度変化によってスイッチを開閉するため、スイッチがオンの状態である温度領域がキュリー点以下の全温度と比較的広くなる。このため、この温度スイッチが接続された温度センサ等の他の素子が、動作の不必要な低温領域でも作動してしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、キュリー温度よりも低い温度領域でスイッチングすることが可能な温度スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る温度スイッチは、キュリー温度を境界として磁性が変化する感温磁性体と、永久磁石と、前記永久磁石からの磁界が作用可能に配置されたリードスイッチ部とを備え、前記感温磁性体の磁性に応じて前記リードスイッチ部の接点が開閉される温度スイッチにおいて、前記感温磁性体は、前記キュリー温度よりも低い所定の温度以下の温度領域において常磁性を示すことを特徴とする。
【０００７】
図３に示されるように、従来公知の熱磁気材料（一点鎖線ｂ）がキュリー点を越える温度上昇の際の強磁性から常磁性への変化（領域ＩＩ〜Ｉ）のみを有し、それよりも低温の領域では顕著な磁性変化がなかったのに対し、近年の研究により、特定の熱磁気材料では、実線ａで示されるように、キュリー点よりも低温の領域ＩＩＩ〜ＩＩにおいて、温度上昇に伴って常磁性（マルテンサイト相、Ｍ相）から強磁性（オーステナイト相、Ａ相）への磁性変化が生じることが発見されている（非特許文献１）。
【０００８】
本発明では、このような材料を用いることにより、感温磁性体がキュリー温度を上回る温度領域で常磁性、かつキュリー温度を下回る領域で強磁性を示すと共に、キュリー温度よりも低い所定の温度以下の温度領域において常磁性を示す。従って、キュリー温度を上回る領域で動作が反転することに加えて、キュリー温度よりも低い温度領域で動作を更に反転することが可能になる。
【０００９】
前記所定の温度は、前記感温磁性体がオーステナイト相とマルテンサイト相との間で変態する温度、すなわち変態温度及び／又は逆変態温度とするのが特に好適である。
【００１０】
前記感温磁性体は、前記リードスイッチ部の１又は２以上のリード片の少なくともいずれかと一体的に設けてもよい。
【００１１】
リード片と一体的に設けた感温磁性体の少なくとも一部は、温度検出対象と熱交換可能に配置してもよい。
【００１２】
感温磁性体をリード片と一体的に設ける場合には、好適には、前記感温磁性体は形状記憶特性を有し、前記所定の温度を境界とした温度変化に起因する前記形状記憶特性による変形の方向が、前記磁性の変化に起因する前記リード片の運動の方向と等しい。この場合には、感温磁性体の磁性変化に起因する運動を、形状記憶特性によって更に確実にすることができる。
【００１３】
また、この場合には更に、前記感温磁性体には折曲部が設けられ、折曲部の曲がり角度が前記所定の温度を境界とした温度の上昇に応じて小さくなり、且つ前記リード片の接点が前記所定の温度を境界とした温度の上昇に応じて開かれるようにしてもよい。
【００１４】
感温磁性体をリード片と一体的に設ける場合には、前記リードスイッチ部は非磁性体で形成された第１のリード片と第２のリード片とを有し、前記第１のリード片に設けられた第１の感温磁性体は、第２のリード片に設けられた第２の感温磁性体と対向させられ、前記第１及び第２のリード片を囲むように単一の筒状の永久磁石が設けられ、前記第１の感温磁性体の側端部に近接して、前記永久磁石の第１の磁極に近接する第１の磁路形成部材が配置され、前記第２の感温磁性体の側端部に近接して、前記永久磁石の第２の磁極に近接する第２の磁路形成部材が配置されていてもよい。この場合には、第１及び第２のリード片の先端に設けられた接点が、それぞれ他方のリード片に接するように装置を構成することにより、リードスイッチ部の電流流路断面積を増加でき、これによって接触抵抗の抑制及び耐入力の増大を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態につき、以下に図面に従って説明する。図１ないし図３に示される第１実施形態の温度スイッチ１は、一対の永久磁石２ａ，２ｂと、これらの異極間に挟まれた感温磁性体３と、リードスイッチ部４とを備えている。永久磁石２ａ，２ｂは直方体状としたが、リードスイッチ部４を囲むような環状ないし筒状であってもよい。リードスイッチ部４は、密閉されたケース５と、ケース５内に配置された磁性体からなる細長い平板状のリード片６，７を有する。ケース５の内部は窒素などの不活性ガスで満たされている。リード片６，７は、磁化されていない状態では両者の先端が離れ（図２参照）、且つ両者の先端部が所定長さだけ互いにオーバーラップするように、ケース５に片持ち状に固定されている。
【００１６】
感温磁性体３は、図３に示されるように、キュリー温度Ｔｃを境界として、その高温側（領域Ｉ）が常磁性、かつ低温側（領域ＩＩ）が強磁性になるように磁性が変化することに加え、キュリー温度Ｔｃよりも低い所定の変態温度Ｍｓ以下の温度領域（領域ＩＩＩ）において常磁性を示す。本実施形態で使用される感温磁性材料としては、常磁性（マルテンサイト相、Ｍ相）から強磁性（オーステナイト相、Ａ相）への磁性の変化が、キュリー温度よりも低い温度で生じるもの、例えばＮｉ50Ｍｎ50-yＳｎyまたはＮｉ50Ｍｎ50-yＩｎy（ｙ＝１０〜１６．５）などのホイスラー合金を用いるのが好適である。これらの材料では、Ｓｎ及びＩｎの比率が高いほど、変態温度Ｍｓは低くなるが、オーステナイト相のキュリー温度Ｔｃはわずかに上昇することが確認されている。このような感温磁性材料は、所望の質量比で混合した粒子状の原材料をアルゴン雰囲気下で誘導加熱して溶融し、得られたインゴットをスライスし、真空中において１０００°Ｃで１日間均質化したのち水中で焼入れすることによって得ることができる。感温磁性材料の変形及び常磁性から強磁性への変態は可逆的であり、且つ所定のヒステリシスを有していてもよい。
【００１７】
本実施形態の温度スイッチ１は、温度に比例した電流を出力する温度センサの電源に直列に接続され、温度センサへの給電をオンオフする。温度スイッチ１及び温度センサは、例えば自動車の冷却水の温度を検出すべく、ラジエータの内部に配置することができる。
【００１８】
以上のとおり構成された第１実施形態の温度スイッチ１の動作について説明する。中温域、すなわちキュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩでは、感温磁性体３が強磁性を示すため、図１に示されるように、永久磁石２ａ，２ｂ及び感温磁性体３が一体となって一つの磁路を形成する。その結果、リード片６，７の先端部が互いに異極に磁化されて吸引し合い、両者が接することでリードスイッチ部４がオンとなる。
【００１９】
また、高温域、すなわちキュリー温度Ｔｃを上回る温度領域Ｉでは、感温磁性体３が常磁性を示すため、図２に示されるように、永久磁石２ａはリード片６と、また永久磁石２ｂはリード片７と、それぞれ独立した磁路を形成する。その結果、リード片６，７の先端部の磁化が弱まって、両者が離れることでリードスイッチ部４がオフとなる。
【００２０】
そして、低音域、すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体３がＭ相に変態することで常磁性を示すため、温度領域Ｉの場合と同様に、図２に示されるように、リード片６，７の先端部の磁化が弱まって、両者が離れることでリードスイッチ部４がオフとなる。
【００２１】
以上のとおり、第１実施形態では、感温磁性体３としてキュリー温度Ｔｃよりも低い所定の温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩにおいて常磁性を示す材料を用いたので、キュリー温度を上回る領域で動作が反転することに加えて、キュリー温度よりも低い温度領域で動作を更に反転することが可能になる。これによって、温度センサによる温度検出の必要性の低い低温域において温度センサへの給電をオフすることができ、消費電力を節約できる。
【００２２】
次に、第１実施形態の変形例について説明する。この変形例は、感温磁性体の変形（寸法変化）を利用したものである。図４に示されるように、変形例の温度スイッチ１１は、一対の永久磁石１２ａ，１２ｂと、これらに挟まれた感温磁性体１３と、リードスイッチ部１４とを備えている。リードスイッチ部１４は、上記第１実施形態のリードスイッチ部４と同様である。
【００２３】
永久磁石１２ａ、感温磁性体１３及び永久磁石１２ｂはこの順に一列に配置されており、これらの外側に、常磁性体からなる枠体１５が設けられている。感温磁性体１３の長手方向前後には、磁性体からなる皿バネ１６が配置されている。
【００２４】
感温磁性体１３は、上記第１実施形態における感温磁性体３と同じ材料からなる。感温磁性体１３の長手方向寸法は、温度が高くなるほど伸び、概ね温度領域Ｉ及びＩＩでは図５に示されるように皿バネ１６がほぼ平坦となるが、概ね温度領域ＩＩＩでは収縮によって皿バネ１６が図４に示されるように皿状となる。
【００２５】
以上のとおり構成された変形例の温度スイッチ１１の動作について説明する。キュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩすなわち中温域では、感温磁性体３が強磁性を示すため、図５に示されるように、永久磁石１２ａ，１２ｂ及び感温磁性体１３が一体となって一つの磁路を形成する。その結果、リード片６，７の先端部が互いに異極に磁化されて吸引し合い、両者が接することでリードスイッチ部１４がオンとなる。この際、感温磁性体１３の長手方向寸法が伸び、概ね図５に示されるように皿バネ１６がほぼ平坦となるので、感温磁性体１３と永久磁石１２ａ，１２ｂとの間のギャップが小さくなり、磁束密度の増大により磁路の形成が促進される。
【００２６】
また、キュリー温度Ｔｃを上回る高温域すなわち温度領域Ｉでは、感温磁性体１３が常磁性を示すため、図４に示されるように、永久磁石１２ａはリード片６と、また永久磁石１２ｂはリード片７と、それぞれ独立した磁路を形成する。その結果、リード片６，７の先端部の磁化が弱まって、両者が離れることでリードスイッチ部１４がオフとなる。
【００２７】
そして、低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体１３がＭ相に変態することで常磁性を示すため、図４に示されるように、永久磁石１２ａはリード片６と、また永久磁石１２ｂはリード片７と、それぞれ独立した磁路を形成する。その結果、リード片６，７の先端部の磁化が弱まって、両者が離れることでリードスイッチ部１４がオフとなる。また、このとき感温磁性体１３の長手方向寸法はバネにより縮小され、皿バネ１６が図４に示されるように皿状となるので、感温磁性体１３と永久磁石１２ａ，１２ｂとの間のギャップが大きくなり、磁束密度の減少によって磁路の分断が促進される。
【００２８】
以上のとおり、本変形例では、上記第１実施形態と同様の効果に加え、温度に応じた感温磁性体の寸法変化によって感温磁性体１３と永久磁石１２ａ，１２ｂとの間のギャップを制御するようにしたので、リードスイッチ部４の動作を更に確実にすることができる。
【００２９】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、感温磁性体をリード片と一体的に設けたものである。図６に示されるように、第２実施形態の温度スイッチ２１は、直方体状の単一の永久磁石２２と、リードスイッチ部２４とを備えている。リードスイッチ部２４は、密閉されたケース２５と、ケース２５内に配置された細長い平板状のリード片２６，２７を有する。リード片２６，２７は、Ａｌなどの非磁性の導体からなる。リード片２６，２７は、磁化されていない状態では両者の先端が離れ、且つ所定長さだけ互いにオーバーラップするように、ケース２５に片持ち状に固定されている。
【００３０】
一対のリード片２６，２７のうち、永久磁石２２から離れた方のリード片２７には、感温磁性体２３が一体的に形成されている。感温磁性体２３は、リード片２７の先端であって永久磁石２２とは逆側の面に形成されているが、リード片２６，２７間の接触による導通が得られるのであれば永久磁石２２に向かう面に形成してもよい。感温磁性体２３は、上記第１実施形態における感温磁性体３と同じ材料からなる。リード片２６はリード片２７よりも短い。第２実施形態の残余の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００３１】
以上のとおり構成された第２実施形態の温度スイッチ２１の動作について説明する。キュリー温度Ｔｃを上回る高温域すなわち温度領域Ｉでは、感温磁性体２３が常磁性を示すため、図６に示されるように、感温磁性体２３を通る磁路は形成されない。その結果、リード片２７の先端部は永久磁石２２に吸引されず、リード片２６，２７が互いに離れることでリードスイッチ部２４がオフとなる。
【００３２】
キュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩすなわち中温域では、感温磁性体２３が強磁性を示すため、図７に示されるように、永久磁石２２及び感温磁性体２３が一体となって一つの磁路を形成する。その結果、リード片２７の先端部が永久磁石２２に向けて吸引され、リード片２６と接することでリードスイッチ部２４がオンとなる。
【００３３】
そして、低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体２３がＭ相に変態することで常磁性を示すため、図６に示されるように、リード片２７がリード片２６から離れることでリードスイッチ部２４がオフとなる。
【００３４】
以上のとおり、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様の効果に加え、リード片を非磁性体（常磁性体）で構成でき、また永久磁石が一つで足りるので構成を簡易にすることができる。
【００３５】
次に、第２実施形態の変形例について説明する。図８に示される変形例の温度スイッチ３１は、感温磁性体２３をリード片３７と一体的に設けることに加え、磁路となるべき他の箇所にも、感温磁性体３８，３９を配置したものである。図８において、リード片３７の図中上側の面であって、永久磁石２２のＳ極の近傍に、感温磁性体３８が固定されている。また、他方のリード片３６の先端部であってリード片３７とは逆側の面に、感温磁性体３９が形成されている。これら感温磁性体３８，３９の材質は上記第１実施形態のものと同じである。感温磁性体は磁路となるべき位置であれば、リードスイッチ部２４内であっても外であってもよい。しかして、この変形例では、キュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩすなわち中温域では、感温磁性体２３，３８，３９がいずれも強磁性を示すため、永久磁石２２及び感温磁性体２３を通る磁路の磁束密度が高められ、したがって、リードスイッチ部２４の動作を確実にすることができる。
【００３６】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、感温磁性体をリード片と一体的に設けると共に、感温磁性体の少なくとも一部が、温度検出対象と熱交換可能に配置されているものである。図９に示されるように、第３実施形態の温度スイッチ４１は、直方体状の単一の永久磁石４２と、下面が開放されたケース４５と、細長い平板状のリード片４６，４７とを備えている。ケース４５は、中間部に遮蔽板４５ａが設けられており、この遮蔽板４５ａより上の領域に検出対象液４９が侵入しないように密封されている。永久磁石４２は遮蔽板４５ａの上面に固定されている。ケース４５において遮蔽板４５ａよりも下の領域は、リードスイッチ部４４とされており、リード片４６，４７はケース４５の側壁に固定されている。リード片４６，４７は、上述した第２実施形態のリード片２６，２７と同様に、Ａｌなどの非磁性の導体からなる。リード片４６，４７は、磁化されていない状態では両者の先端が離れ、且つ所定長さだけ互いにオーバーラップするように、ケース４５に片持ち状に固定されている。
【００３７】
一対のリード片４６，４７のうち、永久磁石４２から離れた方のリード片４７には、感温磁性体４３が一体的に形成されている。感温磁性体４３は、リード片２７の先端であって永久磁石２２とは逆側の面に形成されているが、リード片４６，４７間の接触による導通が得られるのであれば永久磁石４２に向かう面に形成してもよい。感温磁性体４３は、上記第１実施形態における感温磁性体３と同じ材料からなる。
【００３８】
ケース４５の上面には通気筒４５ｂが設けられて外部と連通されており、永久磁石４２の冷却ないし昇温抑制が図られている。ケース４５は、検出対象液４９を収容する容器に固定してもよいし、検出対象液４９の液面に浮上するフロートを兼ねていてもよい。第３実施形態の残余の点は上記第２実施形態と同様である。
【００３９】
以上のとおり構成された第３実施形態の温度スイッチ４１は、そのリードスイッチ部４４を検出対象液４９に浸して使用される。温度スイッチ４１の動作は、上記第２実施形態と同様である。第３実施形態では、感温磁性体４３が、温度検出対象である検出対象液と熱交換可能に配置されているので、検出の感度及び精度を高めることができる。また、永久磁石４２が検出対象から隔離され且つ外気により昇温が抑制されているので、永久磁石４２の起磁力に対する温度の影響を抑制することができる。なお、第３実施形態では感温磁性体４３の全体を検出対象液４９に浸漬させたが、感温磁性体はその一部が温度検出対象と熱交換可能であればよく、その限りにおいて所期の効果を得ることができる。
【００４０】
次に、第３実施形態の変形例について説明する。図１０に示される変形例の温度スイッチ５１は、下面が密閉されたケース５５を用いたものである。ケース５５の内部であって遮蔽板４５ａより下側、すなわちリード片４６，４７及び感温磁性体４３を囲む領域は、絶縁液４８で満たされている。絶縁液４８は、電気絶縁性及び耐腐食性の液体、例えばフロリナート（商標）として知られるフッ素系不活性液を用いるのが好適である。この変形例の残余の点は第３実施形態と同様である。
【００４１】
この変形例によれば、第３実施形態による効果に加えて、検出対象液４９によるリードスイッチ部の各部材の汚損を抑制でき、また、リード片４６，４７及び感温磁性体４３を囲む領域を気体で満たし或いは真空にする場合に比べて熱容量が小さいことから、感度及び精度を高めることができる。
【００４２】
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、感温磁性体が形状記憶特性を有し、形状記憶特性による変形の方向が、磁性の変化に起因するリード片の運動の方向と等しいこと、及び、感温磁性体に折曲部が設けられ、折曲部の曲がり角度が温度の上昇に応じて小さくなり、且つリード片の接点が温度の上昇に応じて開かれることを特徴とする。第４実施形態の温度スイッチ６１は、低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでオンとなるもの（常閉接点、ブレーク接点）である。
【００４３】
図１１に示されるように、第４実施形態の温度スイッチ６１は、直方体状の永久磁石６２ａ，６２ｂと、リードスイッチ部６４とを備えている。リードスイッチ部６４は、密閉されたケース６５と、ケース６５内に配置された細長い平板状のリード片６６，６７を有する。リード片６６，６７は、Ａｌなどの非磁性の導体からなる。リード片６６，６７は、磁化されていない状態では両者の先端が僅かに付勢された状態で接し、且つ所定長さだけ互いにオーバーラップするように、ケース６５に片持ち状に固定されている。
【００４４】
リード片６６には感温磁性体６３ａが、またリード片６７には感温磁性体６３ｂが、それぞれ一体的に形成されている。リード片６６，６７は、無負荷の状態では互いに他方のリード片に向かう方向に予め折曲部６８で屈曲されている。感温磁性体６３ａ，６３ｂは、図３に示されるように、キュリー温度Ｔｃを境界として、その高温側（領域Ｉ）が常磁性、かつ低温側（領域ＩＩ）が強磁性になるように磁性が変化することに加え、キュリー温度Ｔｃよりも低い所定の変態温度Ｍｓ以下の温度領域（領域ＩＩＩ）において常磁性を示す。また、感温磁性体６３ａ，６３ｂは、変態温度Ｍｓよりも高温側で、マルテンサイト相（Ｍ相）からオーステナイト相（Ａ相）への変態に伴って、剛性が増大し、予め記憶された直線状の形状に変形するような形状記憶特性を有する。感温磁性体１３は、上記第１実施形態における感温磁性体３と同じ材料からなる。
【００４５】
感温磁性体６３ａ，６３ｂの先端側は、永久磁石６２ａ，６２ｂに挟まれた領域よりも外側に十分に長く突出し、且つリード片６６，６７の先端よりも長く突出しており、感温磁性体６３ａ，６３ｂが磁化された際に、両者が互いに引き付けあう力よりも、感温磁性体６３ａが永久磁石６２ａに、また感温磁性体６３ｂが永久磁石６２ｂに、それぞれ引き付けられる力が大きくなるようにされている。第４実施形態の残余の点は上記第１実施形態と同様である。
【００４６】
以上のとおり構成された第４実施形態の温度スイッチ６１の動作について説明する。低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体６３ａ，６３ｂがＭ相に変態することで常磁性を示し、且つ剛性が低下するため、永久磁石６２ａ，６２ｂからの磁気的作用及び感温磁性体６３ａ，６３ｂの形状記憶作用よりも、リード片６６，６７が屈曲状に復帰しようとする力が支配的になる。したがって図１１に示されるように、リード片６６，６７が互いに接することでリードスイッチ部６４がオンとなる。
【００４７】
中温域、すなわち変態温度Ｍｓを上回り且つキュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩでは、感温磁性体６３ａ，６３ｂが強磁性となるため、永久磁石６２ａが感温磁性体６３ａを、また永久磁石６２ｂが感温磁性体６３ｂをそれぞれ吸着しようとし、さらに、感温磁性体６３ａ，６３ｂが形状記憶特性によって直線状になろうとする力が支配的となるため、図１２に示されるように、リードスイッチ部６４がオフとなる。
【００４８】
キュリー温度Ｔｃを上回る高温域すなわち温度領域Ｉでは、感温磁性体６３ａ，６３ｂが常磁性を示すため、感温磁性体６３ａ，６３ｂに対する永久磁石６２ａ，６２ｂからの磁気的作用はわずかであり、感温磁性体６３ａ，６３ｂが直線状になろうとする力が支配的となるため、中温域における場合と同様、図１２に示されるようにリードスイッチ部６４がオフとなる。
【００４９】
以上のとおり、第４実施形態では、形状記憶特性を有する感温磁性体６３ａ，６３ｂをリード片６６，６７と一体的に設け、変態温度Ｍｓを境界とした温度変化に起因する前記形状記憶特性による感温磁性体６３ａ，６３ｂの変形の方向が、磁性の変化に起因するリード片６６，６７の運動の方向と等しいこととしたので、感温磁性体６３ａ，６３ｂの磁性変化に起因する運動を、形状記憶特性によって更に確実にすることができる。
【００５０】
また、感温磁性体６３ａ，６３ｂに折曲部６８を設け、折曲部６８の曲がり角度が変態温度Ｍｓを境界とした温度の上昇に応じて小さくなり、且つリード片６６，６７の接点が変態温度Ｍｓを境界とした温度の上昇に応じて開かれるようにしたので、簡易な構成で本発明に所期の効果を得ることができる。
【００５１】
次に、第４実施形態の変形例について説明する。図１３及び図１４に示される変形例の温度スイッチ７１は、上記第４実施形態とは逆に、低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでオフとなるもの（常開接点、メーク接点）である。
【００５２】
リード片７６，７７は、Ａｌなどの非磁性の導体からなる。リード片７６，７７は、磁化されていない状態では両者の先端が互いに離れるように、ケース６５に片持ち状に固定されている。感温磁性体７３ａ，７３ｂは、変態温度Ｍｓよりも高温側で、マルテンサイト相（Ｍ相）からオーステナイト相（Ａ相）への変態に伴って、剛性が増大し、且つ、折曲部６８で屈曲した形状に変形するような形状記憶特性を有する。
【００５３】
感温磁性体７３ａ，７３ｂの先端側は、永久磁石６２ａ，６２ｂの端部よりも内側の領域で終端しており、且つリード片７６，７７の長さと等しい。感温磁性体７３ａ，７３ｂが磁化された際に、感温磁性体７３ａが永久磁石６２ａに、また感温磁性体７３ｂが永久磁石６２ｂに、それぞれ引き付けられる力よりも、両者が互いに引き付けあう力が大きくなるようにされている。本変形例の残余の点は、上記第４実施形態と同様である。
【００５４】
以上のとおり構成された変形例の温度スイッチ７１の動作について説明する。中温域、すなわち変態温度Ｍｓを上回り且つキュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩでは、感温磁性体７３ａ，７３ｂが強磁性となるため、永久磁石７２ａ，７２ｂによって感温磁性体７３ａ，７３ｂの各先端が互いに異極に磁化されて、互いに吸引し合い、さらに、感温磁性体７３ａ，７３ｂが形状記憶特性によって屈曲状になろうとするため、図１３に示されるように、リードスイッチ部７４がオンとなる。
【００５５】
高温域、すなわちキュリー温度Ｔｃを上回る温度領域Ｉでは、感温磁性体７３ａ，７３ｂが常磁性を示すため、感温磁性体７３ａ，７３ｂに対する永久磁石７２ａ，７２ｂからの磁気的作用はわずかであるが、感温磁性体７３ａ，７３ｂが屈曲状になろうとする力が依然として働くため、中温域における場合と同様、図１３に示されるようにリードスイッチ部７４がオンとなる。
【００５６】
低温域、すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体７３ａ，７３ｂがＭ相に変態することで常磁性を示し、且つ剛性が低下するため、永久磁石７２ａ，７２ｂからの磁気的作用及び感温磁性体７３ａ，７３ｂの形状記憶作用よりも、リード片７６，７７が直線状に復帰しようとする力が支配的になる。したがって図１４に示されるように、リード片７６，７７が互いに離れることでリードスイッチ部７４がオフとなる。
【００５７】
以上のとおり、この変形例では、形状記憶特性を有する感温磁性体７３ａ，７３ｂをリード片７６，７７と一体的に設け、変態温度Ｍｓを境界とした温度変化に起因する前記形状記憶特性による感温磁性体７３ａ，７３ｂの変形の方向が、磁性の変化に起因するリード片７６，７７の運動の方向と等しいこととしたので、感温磁性体７３ａ，７３ｂの磁性変化に起因するスイッチングを、形状記憶特性によって更に確実にすることができる。
【００５８】
なお、第４実施形態及びその変形例におけるケース６５に代えて、第３実施形態におけるケース４５、あるいは第３実施形態の変形例におけるケース５５を採用して、感温磁性体の少なくとも一部を検出対象液に浸漬する等により、温度検出対象と熱交換可能に配置してもよい。
【００５９】
次に、第５実施形態について説明する。図１５及び図１６に示される第５実施形態の温度スイッチは、リード片８６，８７が非磁性体で形成され、第１のリード片８６に設けられた第１の感温磁性体８３ａは、第２のリード片８７に設けられた第２の感温磁性体８３ｂと対向させられ、第１及び第２のリード片８６，８７を囲むように単一の筒状の永久磁石８２が設けられ、第１の感温磁性体８３ａの側端部に近接して、永久磁石８２の第１の磁極に近接する第１の磁路形成部材８８ａが設けられ、第２の感温磁性体８８ｂの側端部に近接して、永久磁石の第２の磁極に近接する第２の磁路形成部材８８ｂが設けられていることを特徴とする。
【００６０】
リード片８６，８７は、磁化されていない状態では両者の先端が互いに離れるように、ケース８５に片持ち状に固定されている。感温磁性体８３ａ，８３ｂの材質は上記第１実施形態と同じである。磁路形成部材８８ａ，８８ｂは磁性材からなる。磁路形成部材８８ａは第１の磁路形成部材８８ａの一端の両側に僅かなギャップをおいて配置され、磁路形成部材８８ｂは第２の感温磁性体８８ｂの他端部の両側に僅かなギャップをおいて配置されている。磁路形成部材８８ａ，８８ｂの各基部はケース８５に固定されている。リード片８６の先端部には接触子８９ａが、またリード片８７の先端部には接触子８９ｂが、いずれも他方のリード片に向けて突出するように設置されている。永久磁石８２は、その一部に積層鋼板などの磁性体を含んでいてもよい。
【００６１】
以上のとおり構成された第５実施形態の温度スイッチ８１の動作について説明する。低温域すなわち変態温度Ｍｓ以下の温度領域ＩＩＩでは、感温磁性体８３ａ，８３ｂがＭ相に変態することで常磁性を示すため、永久磁石８２からの磁気的作用よりも、リード片８６，８７が直線状に復帰しようとする力が支配的になる。したがって、リード片８６，８７が互いに引き付けあうことはなく、接触子８９ａ，８９ｂが他方のリード片から離れて、リードスイッチ部８４がオフとなる。
【００６２】
中温域、すなわち変態温度Ｍｓを上回り且つキュリー温度Ｔｃを下回る温度領域ＩＩでは、感温磁性体８３ａ，８３ｂが強磁性となるため、永久磁石８２が磁路形成部材８８ａを通じて感温磁性体８３ａを、また磁路形成部材８８ｂを通じて感温磁性体８３ｂを互いに異極に磁化するため、リード片８６，８７が互いに引き付けあい、接触子８９ａ，８９ｂが他方のリード片に圧接されて、リードスイッチ部８４がオンとなる。
【００６３】
キュリー温度Ｔｃを上回る高温域すなわち温度領域Ｉでは、感温磁性体８３ａ，８３ｂが常磁性を示すため、感温磁性体８３ａ，８３ｂに対する永久磁石８２からの磁気的作用はわずかであり、リード片８６，８７が直線状になろうとする力が支配的となるため、低温域における場合と同様、リードスイッチ部８４がオフとなる。
【００６４】
以上のとおり、第５実施形態では、上記第１実施形態と同様の効果に加え、第１及び第２のリード片８６，８７の先端に設けられた接点子８９ａ，８９ｂが、それぞれ他方のリード片に接することにより、リードスイッチ部８４の電流流路断面積を増加でき、これによって接触抵抗の抑制及び耐入力の増大を実現できる。
【００６５】
なお、上記各実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、感温磁性材料の種類は上述したものに限られない。また、形状記憶特性を利用する場合に、感温磁性材料の変形温度及び磁性変化温度は互いに同一でなくてもよい。また検出対象はエンジンオイルなど、エンジン冷却水以外のものであってもよい。また、温度スイッチの構造は上述のものに限られず、例えば３個以上のリード片を有する２接点型温度スイッチなど、感熱磁性材料を利用した従来公知の各種の温度スイッチの構造をそのまま利用でき、そのような変形も本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態の温度スイッチの中温域における動作状態を示す正面図である。
【図２】第１実施形態の高温域及び低温域における動作状態を示す正面図である。
【図３】第１実施形態における感温磁性体の温度磁気特性を示すグラフである。
【図４】第１実施形態の変形例の低温域における動作状態を示す正面図である。
【図５】第１実施形態の変形例の中温域および高温域における動作状態を示す正面図である。
【図６】第２実施形態の高温域及び低温域における動作状態を示す正面図である。
【図７】第２実施形態の中温域における動作状態を示す正面図である。
【図８】第２実施形態の変形例を示す正面図である。
【図９】第３実施形態を示す正面図である。
【図１０】第３実施形態の変形例を示す正面図である。
【図１１】第４実施形態の低温域における動作状態を示す正面図である。
【図１２】第４実施形態の中温域及び高温域における動作状態を示す正面図である。
【図１３】第４実施形態の変形例の中温域及び高温域における動作状態を示す正面図である。
【図１４】第４実施形態の変形例の低温域における動作状態を示す正面図である。
【図１５】第５実施形態を示す正面図である。
【図１６】第５実施形態のＡ−Ａ線断面を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１    温度スイッチ
２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ，２２，４２，６２ａ，６２ｂ，８２    永久磁石
３，１３，２３，３８，３９，４３，６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂ，８３ａ，８３ｂ    感温磁性体
４，２４，４４，６４，７４，８４    リードスイッチ部
５，２５，４５，５５，６５，８５    ケース
６，７，２６，２７，３６，３７，４６，４７，６６，６７，７６，７７，８６，８７    リード片
４８    絶縁液
４９    検出対象液
６８    折曲部
８８ａ，８８ｂ    磁路形成部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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