(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部回路に接続する第１および第２の端子（１０，２０）と、
前記第１および第２の端子（１０，２０）の一部をそれぞれ上方に切り起こして形成した第１および第２の支持部（１０ｂ，２０ｂ）と、
先端部に第１の接点（８０）を設けるとともに、基部を前記第１の支持部（１０ｂ）の上面に固定させた弾性可動板（６０）と、
前記第１の接点（８０）に対向するように前記第２の支持部（２０ｂ）に固定した第２の接点（７０）と、
前記弾性可動板（６０）の上面に配設したバイメタル板（９０）と、を備え、
前記バイメタル板（９０）の反転動作によって前記弾性可動板（６０）を作動させて、前記第１の接点（８０）を第２の接点（７０）に対して離接させるように構成されたサーマルプロテクタであって、
前記第１および第２の端子（１０，２０）の相対向する内端をそれぞれ前記バイメタル板（９０）側に折り曲げることによって形成した第１および第２の接触部（１０ａ，２０ａ）と、
前記第１および第２の接触部（１０ａ，２０ａ）間に位置されて、該第1および第2の接触部（１０ａ，２０ａ）の対向面に一方および他方の電極を面接触させた発熱用抵抗体（３０）と、を備え、
前記発熱用抵抗体（３０）の一方の電極と前記第１の接触部（１０ａ）との間、または該発熱用抵抗体（３０）の他方の電極と前記第２の接触部（２０ａ）との間に、該発熱用抵抗体（３０）の電極面に接触する平坦部を有した導電性の弾性体（５０）を介在させたことを特徴とするサーマルプロテクタ。
【請求項２】
前記第１および第２の端子（１０，２０）を相互に連結する電気絶縁性の樹脂ブロック（４０）を更に備え、該樹脂ブロック（４０）には、前記発熱用抵抗体（３０）を収納する凹穴（４１）をその底面（４１ａ）が前記バイメタル板（９０）側に位置するように形成し、前記凹穴（４１）の対向する各内側面に前記第１および第２の接触部（１０ａ，２０ａ）をそれぞれ露出させたことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項３】
前記樹脂ブロック（４０）の底面（４１ａ）に、前記発熱用抵抗体（３０）の一方および他方の電極間を結ぶラインに交差する方向の凹溝（４１ｃ）を形成したことを特徴とする請求項２に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項４】
前記弾性体（５０）は、前記樹脂ブロック（４０）の底面（４１ａ）と共同して前記発熱用抵抗体（３０）を挟持する保持部（５３）を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のサーマルプロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ファンヒータなどの発熱を伴う電気機器の過熱防止手段として用いられるサーマルプロテクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、特開平８−２２２１０３号に記載されたサーマルプロテクタを示している。このサーマルプロテクタにおいて、ファンヒータなどの適用電気機器が異常発熱すると、バイメタル板１が反転作動して可動板２を押し上げる。したがって、可動板２の先端部に設けられた可動接点２が固定接点３から離されて、上記電気機器への通電が停止される。
【０００３】
この通電の停止に伴い、上記電気機器の発熱が低下するが、その発熱温度がバイメタル板１の反転温度より低くなっても、この通電停止状態が保持される。なぜなら、接点２が接点３から離れると同時に、端子４，５間に介在されたサーミスタ等からなる発熱用抵抗体６が発熱して、バイメタル１を継続加熱するからである。なお、上記通電停止状態を継続保持する機能（自己保持機能）は、例えば、上記電気機器の電源スイッチをオフすることによって停止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
従来のサーマルプロテクタは、発熱用抵抗体６をその一方および他方の電極が上面および下面に位置する態様で実装し、上面側の電極をプレート７に接触させるとともに、下面側の電極を端子４の延長部４ａの上面に接触させている。
このように、発熱用抵抗体６を上下面から通電する構造を採用した場合、通電部材７，４ａのレイアウトの関係で厚み方向の寸法が大きくなり、また、リベット８、９で各構成部材を共締め固定する必要があるため組立に手間を要する。
【０００５】
上記厚み方向の寸法を減少するために、抵抗体６の厚みを小さくすることが考えられるが、そのようにすると、該抵抗体６の耐圧が十分確保できなくなる。また、プレート７とリベット８間および端子４の延長部とリベット９間の絶縁距離が十分に確保できなくなるという問題も生じる。
なお、発熱用抵抗体の電極に接触させる電極板を端子とは別に設けるようにしたサーマルプロテクタや、端子の一部に発熱用抵抗体の一方の面を接触させるようにしたサーマルプロテクタも提案されているが、いずれも、部品点数の増加、組立工数の増加のためにコストがアツプするという欠点や、抵抗体を内蔵するためのスペースが大きくなって、本体形状が大きくなるという欠点ある。
【０００６】
本発明の課題は、この様な状況に鑑み、コストの上昇や全体形状の増大を伴うことなく発熱用抵抗体を組込むことが可能なサーマルプロテクタを提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、外部回路に接続する第１および第２の端子と、前記第１および第２の端子の一部をそれぞれ上方に切り起こして形成した第１および第２の支持部と、先端部に第１の接点を設けるとともに、基部を前記第１の支持部の上面に固定させた弾性可動板と、前記第１の接点に対向するように前記第２の支持部に固定した第２の接点と、前記弾性可動板（６０）の上面に配設したバイメタル板（９０）と、を備え、前記バイメタル板の反転動作によって前記弾性可動板を作動させて、前記第１の接点を第２の接点に対して離接させるように構成されたサーマルプロテクタであって、前記第１および第２の端子の相対向する内端をそれぞれ前記バイメタル板側に折り曲げることによって形成した第１および第２の接触部と、前記第１および第２の接触部間に位置されて、該第１および第２の接触部の対向面に一方および他方の電極を面接触させた発熱用抵抗体と、を備え、前記発熱用抵抗体の一方の電極と前記第１の接触部との間、または該発熱用抵抗体の他方の電極と前記第２の接触部との間に、該発熱用抵抗体の電極面に接触する平坦部を有した導電性の弾性体を介在させた構成を有する。
本発明の実施例では、前記第1および第2の端子を相互に連結する電気絶縁性の樹脂ブロックを更に備え、該樹脂ブロックには、前記発熱用抵抗体を収納する凹穴をその底面が前記バイメタル板側に位置するように形成し、前記凹穴の対向する各内側面に前記第１および第２の接触部をそれぞれ露出させるようにしている。
本発明の実施例では、前記樹脂ブロックの底面に、前記発熱用抵抗体の一方および他方の電極間を結ぶラインに交差する方向の凹溝を形成している。
本発明の実施例では、前記弾性体が、前記樹脂ブロックの底面と共同して前記発熱用抵抗体を挟持する保持部を備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るサーマルプロテクタの実施形態を示す中央縦断面図であり、図２および図３は、それぞれこのサーマルプロテクタの平面図および底面図である。
この実施形態に係るサーマルプロテクタは、外部回路接続用の第１の端子１０および第２の端子２０と、これらの端子１０，２０間に介在された直方体からなる発熱用抵抗体３０とを備えている。
【０００９】
第１の端子１０および第２の端子２０は、それぞれの基部内端を９０°上方に折り曲げることによって接触部１０ａおよび２０ａを形成し、また、それぞれの基部における上記接触部１０ａおよび２０ａよりも外方端部側に寄った部位を切り起こして、支持部１０ｂおよび２０ｂを形成している。
上記端子１０および２０の基部は、電気絶縁性の樹脂ブロック４０を介して相互に連結されている。樹脂ブロック４０は、接触部１０ａ，２０ａおよび支持部１０ｂ，２０ｂの一部が埋設されるようにそれらと共に一体に成形されている。また、この樹脂ブロック４０は、下面側に開口する四角状の凹穴４１を中央部に備え、この孔４１内に上記発熱用抵抗体３０を収納している。
【００１０】
上記接触部１０ａおよび２０ａの内面は、上記凹穴４１の内側面（図１の点線参照）から露出しており、したがって、凹穴４１内では接触部１０ａおよび２０ａの各内面が相対向している。
発熱用抵抗体３０の左右の端面には、それぞれ図示していない電極が形成されており、一方の電極は左方の接触部１０ａの内面に直接接触するとともに、他方の電極は導電性を有した後述の弾性金具５０を介して右方の接触部２０ａの内面に接触している。
【００１１】
端子１０に切り起こし形成された上記支持部１０ｂの上面には、可動板６０の基部が溶接等の手段によって固着されている。また、端子２０に切り起こし形成された上記支持部２０ｂには、固定接点７０が設けられている。
可動板６０は、弾性を有する金属板で形成されており、その先端部には上記固定接点に常時当接する可動接点８０が設けられている。可動板６０の上面には、バイメタル板９０が配設されている。このバイメタル板９０は、可動板６０に形成された保持片６０ａ〜６０ｃによって反転動作可能に保持されている。
なお、上記発熱抵抗体３０としては、たとえば、正特性サーミスタ等のＰＴＣ（Positive  Temperature  Coefficient）素子が使用される。このＰＴＣ素子は、通電に伴って短時間に発熱する特性を有する。
【００１２】
図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ上記弾性金具５０の正面図および底面図であり、また、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
この弾性金具５０は、弾性を有した金属板を曲げ加工することによって形成されており、抵抗体３０の電極に接触する平坦部５１と、該平坦部５１の上端から斜め下方に向って折り曲げられた弾性接触部５２と、平坦部５１の下端から弾性接触部５２とは逆の方向に９０°の角度で折り曲げられた保持部５３とを備えた構成を有する。
【００１３】
上記弾性金具５０は、弾性接触部５２を撓ませながら発熱抵抗体３０の右方の電極と端子２０の接触部２０ａとの間に圧入される。発熱抵抗体３０は、弾性接触部５２の反発力によって左方に付勢され、その結果、該発熱抵抗体３０の左方の電極が接触部１０ａの内面に圧接するとともに、該発熱抵抗体３０の右方の電極に弾性金具５０の平坦部５１が圧接することになる。
【００１４】
一方、上記弾性金具５０が圧入されると、該金具５０の保持部５３が発熱抵抗体３０の下面に当接する。したがって、発熱抵抗体３０は、その上面が樹脂ブロック４０の凹穴４１の底面４１ａに当接した状態で該凹穴４１内に保持される。すなわち、発熱抵抗体３０は、上記保持部５３と底面４１ａとによって挟持される。
なお、上記弾性金具５０は、図４に示すように、上記平坦部５１の両側を延長するとともに、それらの延長部５１ａの上方部側端に突起５１ｂを設けてある。上記突起５１ｂは、弾性金具５０を圧入した場合に上記樹脂ブロック４０の凹穴４１の内側面４１ｂ（図３参照）に強く押圧接触して、該凹穴４１からの弾性金具５０の抜け出しを阻止する。
【００１５】
上記の構成を有したこの実施形態に係るサーマルプロテクタは、発熱を伴うファンヒータなどの図示していない電気機器に組込まれ、上記端子１０，２０を介して該電気機器の通電路に接続される。
上記サーマルプロテクタのバイメタル板９０は、過負荷等による上記電気機器の異常発熱によってその周辺の温度が所定の反転温度を越えた場合に凹状に反転作動する。バイメタル板９０が反転作動すると、上記樹脂ブロック４０の上面中央部に設けた突起４２を支点とするバイメタル板９０の反り返り力によって可動板６０の先端部が上方に持上げられ、その結果、前記可動接点８０が固定接点７０から離されて、上記電気機器への通電が停止される。
【００１６】
この通電の停止に伴い、上記電気機器の発熱温度が低下するが、その発熱温度がバイメタル板９０の反転温度より低くなったとしても、この通電停止状態は保持される。
すなわち、発熱用抵抗体３０の左側面に形成された電極は、接触部１０ａを介して端子１０と電気的に接続され、また、発熱用抵抗体３０の右側面に形成された電極は、上記弾性金具５０および接触部２０ａを介して端子２０に電気的に接続されている。
それゆえ、上記接点８０が接点７０から離れると同時に、端子１０，２０間の電圧（電気機器を介して与えられる電源電圧）によって発熱用抵抗体３０が通電される。この通電に伴う発熱抵抗体３０の発熱は、バイメタル板９０を継続的に加熱し、その結果、上記電気機器の通電停止状態が保持される。
なお、上記通電停止状態を継続保持する機能（自己保持機能）は、例えば、上記電気機器の電源スイッチのオフ操作によって停止する。
【００１７】
ところで、上記実施形態に係るサーマルプロテクタによれば、上記接触部１０ａ，２０ａがバイメタル板９０に交差する方向に設けて、発熱用抵抗体３０をその電極が左右に位置された状態で実装しているので、発熱用抵抗体３０の上下面側に通電用の部材が存在していない。したがって、厚み方向の寸法を減少して小型化を図ることができる。
【００１８】
また、ＰＴＣ素子等からなる発熱用抵抗体３０は、放熱が十分でない場合、自己の温度の上昇による電気抵抗の増大のためにその発熱量が減少する傾向を示すが、上記実施形態に係るサーマルプロテクタによれば、樹脂ブロック４０、接触部１０ａ，１０ｂおよび支持部２０ａ，２０ｂを含むプロテクタ本体に発熱用抵抗体３０の３面が接触するので、この発熱用抵抗体３０の発熱が効率よく放熱される。したがって、発熱用抵抗体３０により多くの熱量を発生させて、自己保持機能を高めることができる。
【００１９】
さらに、上記サーマルプロテクタは、発熱用抵抗体３０と接触部材２０ａとの間に弾性金具５０を介在させているので、周囲環境の温度変化に伴う樹脂ブロック４０等の構成部材の膨張、収縮によって前記接触部材１０ａ，２０ａの間隔が変化しても、この変化を弾性金具５０の弾性によって吸収して、接触部材１０ａ，２０ａに対する発熱用抵抗体３０の各電極の電気的な接触性を常に良好に維持することができる。
【００２０】
なお、発熱用抵抗体３０と接触部材１０ａとの間に弾性金具５０を介在させることも可能であるが、バイメタル板９０への伝熱性を向上する上では、上記実施形態のように、発熱用抵抗体３０と接触部材２０ａとの間に弾性金具５０を介在させることが望ましい。
すなわち、例えば、支持部１０ａと支持部２０ａの発熱量が同一であると仮定すると、バイメタル板９０には、可動板６０が接合された支持部１０ａ側からより多くの熱量が流入することになる。それ故、接触部材１０ａに発熱用抵抗体３０を直接かつ広範囲に接触させることがバイメタル板９０への伝熱性を向上する上で有利であり、それには、発熱用抵抗体３０と接触部材２０ａとの間に弾性金具５０を介在させることが望ましい。
【００２１】
なお、上記実施形態においては、樹脂ブロック４０の凹穴４１の底面４１ａが平坦な面として形成されているが、この底面４１ａの中央部位に発熱用抵抗体３０の電極の面に沿う方向（図１における紙面に垂直な方向）の凹溝４１ｃを形成しても良い。
このような溝４１ｃを形成しておけば、上記底面４１ａと発熱用抵抗体３０の上面との間に上記溝４１ｃによる空間が存在することになるので、結露下での使用時における発熱用抵抗体３０の電極間の電気絶縁性が向上される。
【００２２】
上記実施形態に係るサーマルプロテクタは、バイメタル板９０によって可動板６０を作動させる構成を有しているが、上記発熱抵抗体３０を組込むための構成は、バイメタル板に可動接点を設けたタイプ、つまり、可動板を使用しないタイプのサーマルプロテクタにも当然適用することができる。
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも以下のような効果が得られる。
１）  発熱用抵抗体３０に対する通電部材となる接触部がバイメタル板に交差する方向に設けられているので、つまり、上記通電部材がバイメタル板に並行する態様で設けられていないので、厚み方向の寸法を減少して小型化を図ることが可能である。すなわち、厚さ方向の寸法を発熱用抵抗体を持たない形式のサーマルプロテクタと同程度にすることが可能である。このため、適用機器の設計の自由度が増す。
２）  発熱用抵抗体をマウントするための追加の部品が少なくなるので、組立の容易化とコストの低減を図ることができる。
３）  発熱用抵抗体と接触部材との間に弾性体を介在させる構成を採用することにより、温度が上昇、下降を繰り返す環境で使用される時の各部品の熱膨張、収縮に対応した適正な接触圧を発熱用抵抗体の電極に作用させることができる。
４）  発熱用抵抗体の発熱をその３面から放熱することが可能であり、これによって、発熱用抵抗体により多くの熱量を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプロテクタの実施形態を示す中央縦断面図。
【図２】図１のサーマルプロテクタの平面図。
【図３】図１のサーマルプロテクタの底面図。
【図４】弾性金具の形状を示す図。
【図５】従来のサーマルプロテクタの一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１０，２０  端子
１０ａ，２０ａ  接触部
１０ｂ，２０ｂ  支持部
３０  発熱用抵抗体
４０  樹脂ブロック
４１  凹穴
５０  弾性金具
６０  可動板
７０  固定接点
８０  可動接点
９０  バイメタル板
【図１】
0004471479.tif 000002
【図２】
0004471479.tif 000003
【図３】
0004471479.tif 000004
【図４】
0004471479.tif 000005
【図５】
0004471479.tif 000006