(57)【要約】【課題】  薄型の抵抗体で効率よくバイメタルを加熱できる熱応動スイッチを提供する。【解決手段】  温度または電流に応じて反転するバイメタル２によって可動接点２１と固定接点１１を接離させる熱応動スイッチにおいて、バイメタル２はその反転に追従する可堯性を有した抵抗体５を表面に重合させてなり、抵抗体５はバイメタル２が反転した際に通電されてバイメタルを加熱する。また、バイメタル２は反転動作をなす反転部２０を備え、抵抗体５は反転部２０を避けた位置に設けてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて反転するバイメタルによって可動接点と固定接点を接離させる熱応動スイッチにおいて、
上記バイメタルはその反転に追従する可堯性を有した抵抗体を表面に重合させてなり、該抵抗体は上記バイメタルが反転した際に通電されてバイメタルを加熱することを特徴とする熱応動スイッチ。
【請求項２】
上記バイメタルはその反転の際に上記抵抗体に通電する可堯性を有した電極を絶縁体を介して表面に重合させると共に、上記電極の表面に上記抵抗体を重合させてなることを特徴とする請求項１記載の熱応動スイッチ。
【請求項３】
上記バイメタルは反転動作をなす反転部を備え、上記抵抗体は上記反転部を避けた位置に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の熱応動スイッチ。
【請求項４】
上記抵抗体はフィルム状に形成され、表面に粘着材を設けてなると共に、該粘着材により上記バイメタルの表面に対して貼着されることで重合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱応動スイッチ。
【請求項５】
上記抵抗体は上記バイメタルの表面に印刷形成されることで重合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱応動スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイメタルの反転動作により所定の設定温度で接点を切替える熱応動スイッチに関し、特にバイメタルが動作後に再反転することを阻止するための加熱抵抗体を備えた熱応動スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からバイメタルを用いた熱応動スイッチが知られている。熱応動スイッチは、所定の設定温度以上となると、バイメタルが反転して可動接点を動作させ、接点を切替えるように構成されている。温度が上昇して接点が切替わった後、温度が低下するとバイメタルは再び反転し、接点も元の状態に戻ることになるので、一旦接点が動作した後、その状態を保持するためにはなんらかの機構を必要とする。
【０００３】
従来の熱応動スイッチにおいては、特許文献１に示すように、バイメタルに加熱抵抗を接触させ、バイメタルが反転して可動接点を動作させると加熱抵抗に通電され、これがバイメタルを加熱してその反転状態を維持するものが知られている。
【特許文献１】特開平７−１５３４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、バイメタルと共に加熱抵抗を内蔵した従来の熱応動スイッチでは、加熱抵抗を設けているために厚みを有し、熱応動スイッチの薄型化を阻害するものとなっていた。また、加熱抵抗をバイメタルの一端に設けているため、バイメタルに対する加熱を効率よく行うことができず、消費電力が大きかった。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、薄型の抵抗体で効率よくバイメタルを加熱できる熱応動スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る熱応動スイッチは、温度に応じて反転するバイメタルによって可動接点と固定接点を接離させる熱応動スイッチにおいて、
上記バイメタルはその反転に追従する可堯性を有した抵抗体を表面に重合させてなり、該抵抗体は上記バイメタルが反転した際に通電されてバイメタルを加熱することを特徴として構成されている。
【０００７】
また、本発明に係る熱応動スイッチは、上記バイメタルはその反転の際に上記抵抗体に通電する可堯性を有した電極を絶縁体を介して表面に重合させると共に、上記電極の表面に上記抵抗体を重合させてなることを特徴として構成されている。
【０００８】
さらに、本発明に係る熱応動スイッチは、上記バイメタルは反転動作をなす反転部を備え、上記抵抗体は上記反転部を避けた位置に設けたことを特徴として構成されている。
【０００９】
さらにまた、本発明に係る熱応動スイッチは、上記抵抗体はフィルム状に形成され、表面に粘着材を設けてなると共に、該粘着材により上記バイメタルの表面に対して貼着されることで重合されることを特徴として構成されている。
【００１０】
そして、本発明に係る熱応動スイッチは、上記抵抗体は上記バイメタルの表面に印刷形成されることで重合されることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る熱応動スイッチによれば、可動接点と固定接点を接離させるバイメタルはその反転に追従する可堯性を有した抵抗体を表面に重合させてなるので、抵抗体とバイメタルを面状に接触させることができ、効率よくバイメタルを加熱できると共に、抵抗体を薄膜状にすることができて、熱応動スイッチの薄型化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る熱応動スイッチによれば、バイメタルは可堯性を有した電極を絶縁体を介して表面に重合させると共に、電極の表面に抵抗体を重合させてなることにより、抵抗体に通電する電極を含めて全体を薄型化することができ、熱応動スイッチの更なる薄型化を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る熱応動スイッチによれば、抵抗体はバイメタルの反転部を避けた位置に設けたことにより、抵抗体によりバイメタルの反転動作を妨げないようにすることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る熱応動スイッチによれば、フィルム状の抵抗体表面に粘着材を設けてバイメタルの表面に貼着することにより、抵抗体をバイメタルに対して容易に取付けることができる。
【００１５】
そして、本発明に係る熱応動スイッチによれば、抵抗体はバイメタルの表面に印刷形成されることにより、抵抗体をバイメタルの表面に容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には本実施形態における熱応動スイッチの分解斜視図を示している。この図に示すように、本実施形態における熱応動スイッチは、ケース状の本体部１にバイメタル２と抵抗体５を納め、上方からカバー体６にて覆ってなるものであり、抵抗体５及びそれに付随する絶縁コート３及び電極４は、いずれも薄膜状に形成されて可堯性を有し、バイメタル２の表面に貼着されるものである。
【００１７】
本体部１は、バイメタル２や抵抗体５などを納める収納部１０を有し、この収納部１０の底面の一端部に固定接点１１が設けられ、固定接点１１は本体部１側面から外部に向かって突出する外部接続部１２ａと導通している。また、収納部１０の底面の他端部には、バイメタル２の一端部と連結される接続面１４が設けられており、これも反対側の外部接続部１２ｂと導通している。
【００１８】
バイメタル２は、中央部にドーム状に形成された反転部２０を有しており、温度が変化した際にはこの反転部２０が反転することで、バイメタル２が反対側に反るように動作する。また、バイメタル２の先端部下面には可動接点２１が形成されており、この可動接点２１がバイメタル２の反転動作に伴って固定接点１１と接離することにより、スイッチとして機能させることができる。
【００１９】
絶縁コート３は、バイメタル２と電極４を絶縁するためのものであって、可堯性を有したものである。また、電極４も可堯性を有したシート状のものであって、バイメタル２の反転部２０を除く領域に設けられると共に、反転部２０を挟んだ両側において櫛歯状に形成されていて、この櫛歯状の部分に抵抗体５が配置されて電極４に電圧が印加された際には抵抗体５に電流を流すようにしている。電極４の一端はバイメタル２を介して接続面１４に導通し、他端はバイメタル２が反転動作した際に、カバー体６に設けられる切替接続部１３に接触し導通する。
【００２０】
抵抗体５は、伸縮性を有したＰＴＣ抵抗体であり、樹脂とカーボンを混合した粒子をエラストマーの中に配合して形成される。この抵抗体５は、バイメタル２の反転部２０及びその周縁部２１を除く領域に設けられ、反転部２０を挟んだ両側にそれぞれ１つずつ配置される。尚、バイメタルが反転して回路がオープンに切り替わった後の電圧値が固定であれば、樹脂とカーボンを混合した固定抵抗値の抵抗体を用いることもでき、安価に形成することができる。
【００２１】
カバー体６は、本体部１の上面を覆うように形成されており、上面の端部には切替接続部１３が設けられている。切替接続部１３は、カバー体６が本体部１に取付けられた状態で、固定接点１１側の外部接続部１２ａと導通する。上述のようにバイメタル２が反転するとバイメタル２上に設けられた電極４の一端が切替接続部１３と導通した状態となる。すると電流は切替接続部１３を介して電極４及び抵抗体５側に流れて抵抗体５が発熱する。
【００２２】
バイメタル２の表面に設けられる絶縁コート３と電極４及び抵抗体５は、絶縁シート上にあらかじめ電極４と抵抗体５とが形成されたフィルム状のものを貼着によりバイメタル２と一体化するようにしてもよいし、バイメタル２の表面に対して絶縁コート３、電極４、抵抗体５をスクリーン印刷によって積層し形成することで一体化するようにしてもよい。また、絶縁コート３と電極４及び抵抗体５は、バイメタル２の反転部２０の領域を避けるように設けられるので、バイメタル２の反転動作を妨げることがない。
【００２３】
図２には、抵抗体５等を納めた状態の本体部１の平面図を示している。この図に示すように、バイメタル２は本体部１の収容部１０の内周面より一回り小さい形状で納められ、バイメタル２の反転部２０を除く領域に電極４が設けられると共に、その櫛歯状の部分にまたがるようにそれぞれ抵抗体５が設けられる。また、電極４の先端部はカバー体６に設けられる切替接続部１３と重なる領域にあって、バイメタル２が反転した際にはそれと接触するようにされている。
【００２４】
図３には、熱応動スイッチの動作前状態における縦断面図を示している。この図に示すように、動作前の熱応動スイッチにおいて、バイメタル２の反転部２０は上方に膨らむように湾曲した状態となっており、バイメタル２の先端部に設けられた可動接点２１は、本体部１底面の固定接点１１に接触した状態となっている。したがって、両外部接続部１２ａ、１２ｂ間は可動接点２１及びバイメタル２を介して導通した状態となっている。
【００２５】
図４には、熱応動スイッチの動作後状態における縦断面図を示している。この図に示すように、所定温度以上となるとバイメタル２の反転部２０は反転動作して下方に膨らむように湾曲した状態となり、バイメタル２の先端部に設けられた可動接点２１は、固定接点１１から離れた状態となる。一方でバイメタル２の上面側に設けられた電極４の端部が、カバー体６の上面に設けられた切替接続部１３に接触する。切替接続部１３は上述のように外部接続部１２ａと導通しているので、外部接続部１２ａからの電流は切替接続部１３と電極４を介して抵抗体５に流れる。したがって、抵抗体５は発熱し、バイメタル２の反転状態を保持する。尚、熱応動スイッチの動作後の外部接続部１２aからの電流は抵抗体５を通じて流れるため、熱応動スイッチの動作前状態に比べて極めて微小な電流値となり、使用される機器にダメージを与えることがなく、例えば二次電池の保護装置として好適である。
【００２６】
このように、バイメタル２の表面に可堯性を有したシート状の抵抗体５を設けたことにより、抵抗体５からの発熱をバイメタル２に対して効率的に伝えることができるので、バイメタル２の反転を保持するための消費電力を少なくすることができると共に、抵抗体５が薄型であるために熱応動スイッチの薄型化を図ることができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５には、本実施形態における熱応動スイッチの概念的な断面図を示している。この図に示すように、本実施形態における熱応動スイッチは、本体部１内に可動板３０を設け、その先端部には本体部１に設けられた固定接点１１と接離自在な可動接点２１を設けている。バイメタル２は、本体部１の底面に設けられており、その反転動作に伴って可動板３０を上方に押し上げるように構成されている。
【００２８】
また、バイメタル２の可動板３０側の表面には絶縁コート３と電極４及び抵抗体５が設けられている。電極４はバイメタル２の中央部に配置されており、図５に示す動作前の状態において電極４は固定接点１１とは接触せず、導通しない状態とされている。また、抵抗体５は電極４の周囲に設けられ、電極４とは導通した状態とされている。
【００２９】
図６には、図５に示した熱応動スイッチの動作後状態を示した概念的な断面図を示している。温度が上昇すると、本体部１内のバイメタル２は反転し、それに伴って可動板３０は押し上げられ、可動接点２１は固定接点１１から離れた状態となる。一方で、抵抗体５は可動板３０に接触すると共に、電極４はバイメタル２を介して固定接点１１と導通する。したがって、外部接続部１２ａからの電流は可動板３０から抵抗体５に流れて、さらに電極４及びバイメタル２を介して固定接点１１に流れる。これによって抵抗体５は発熱し、バイメタル２の反転状態を保持する。
【００３０】
このように、可動接点２１を設けた可動板３０をバイメタル２によって上下させるように構成することによっても熱応動スイッチを構成することができ、この場合にもバイメタル２の表面に抵抗体５を設けることで、バイメタル２を効率よく加熱できると共に、熱応動スイッチの薄型化を図ることができる。
【００３１】
これまで本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態における熱応動スイッチの分解斜視図である。
【図２】本体部の平面図である。
【図３】熱応動スイッチの動作前状態における縦断面図である。
【図４】熱応動スイッチの動作後状態における縦断面図である。
【図５】第２の実施形態における熱応動スイッチの概念的な断面図である。
【図６】図５の熱応動スイッチの動作後状態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    本体部
２    バイメタル
３    絶縁コート
４    電極
５    抵抗体
６    カバー体
１０    収容部
１１    固定接点
１２    外部接続部
１３    切替接続部
１４    接続面
２０    反転部
２１    可動接点
【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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