(57)【要約】【課題】  非接触で且つ熱応答性の高い温度検知が可能であるとともに、防水性や防塵性のあるサーモスタットを提供する。【解決手段】  固定接点２は、ベース１に固定されている。板バネ４は、基端部がベース１に保持され、先端部に可動接点３が設けられ、可動接点３を固定接点２へ当接するように、上方へ付勢する。ガイドピン５は、板バネ４の上部に上下動可能に配置され、バイメタル６の反転動作に基づき、板バネ４を押し下げて、固定接点２から可動接点３を離隔させる。バイメタル６をカバーするよう設けられるキャップ１６には、開口部１６ｄが設けられる。この開口部１６ｄは、ガラスなどの赤外線透過素材にて塞がれる。【選択図】      図１
2007018947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイメタルとそのスナップ動作に応じて動作する開閉接点とを、収容して密閉する部材は、少なくともバイメタルの感熱面に対面する箇所が赤外線透過素材とされている
ことを特徴とする防水型サーモスタット。
【請求項２】
開口部にバイメタルの感熱面を配置した状態で、その開口部から前記バイメタルを脱落不能に保持するサーモスタットであって、
内部の水密性を保持するように前記開口部が赤外線透過素材にて塞がれた
ことを特徴とする防水型サーモスタット。
【請求項３】
設定温度に達すると下へ凸の状態に反転動作するバイメタルと、
ベースに固定された固定接点と、
この固定接点の下面に当接するよう板バネにより上方へ付勢される可動接点と、
前記板バネの上部に上下動可能に配置され、前記バイメタルの反転動作に基づき前記板バネを押下げるガイドピンと、
前記ベースの上部に保持される中蓋と、
この中蓋の上部に設けられ、前記中蓋との間に前記バイメタルを保持するとともに、前記バイメタルの保持を損なわない開口部を有するキャップと、
前記キャップの前記開口部を塞ぐ赤外線透過素材からなる閉塞材と
を備えることを特徴とする防水型サーモスタット。
【請求項４】
前記ベースは、上方へ開口した有底筒状とされており、
このベースに、前記可動接点を保持する板バネと、前記固定接点とが設けられており、
前記ベースの上部開口に保持される前記中蓋に、前記ガイドピンが上下動可能に保持されており、
この中蓋と、その上部に配置されて前記中蓋を前記ベースに固定する前記キャップとの間に、前記バイメタルが保持されており、
前記固定接点に接続される第一リード線と、前記可動接点に接続される第二リード線とが、前記ベースの下部に設けられており、
前記ベースには、下方へ延出して外ケースがはめ込まれて設けられ、
この外ケースは、前記キャップおよび前記ベースとの隙間が封止されるとともに、前記第一リード線と前記第二リード線とを下方へ導出した状態で下部開口が封止される
ことを特徴とする請求項３に記載の防水型サーモスタット。
【請求項５】
前記中蓋の上面に形成された浅い円形穴に、球面状に湾曲された略矩形状のバイメタルが保持されており、
このバイメタルの上面は、黒色とされており、
前記キャップに形成された前記開口部は、前記円形穴よりも小径穴に形成されるとともに、前記円形穴と同心円状に配置されており、
前記キャップの前記開口部を塞ぐように、前記キャップに前記閉塞材が設けられた
ことを特徴とする請求項４に記載の防水型サーモスタット。
【請求項６】
前記閉塞材と前記キャップとの間、前記外ケースと前記キャップまたは前記ベースとの間、および前記外ケースの下部開口は、接着剤を兼ねた樹脂にて封止される
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の防水型サーモスタット。
【請求項７】
前記板バネを押上げることで、前記ガイドピンを介して前記バイメタルを初期状態へ復帰させるリセット軸が、前記ベースの下部に上下動可能に保持されており、
前記ベースに形成されて前記リセット軸を挿通する軸挿通穴の下部開口と、この軸挿通穴に保持される前記リセット軸の下部とを覆うように、前記ベースの下部には弾性材からなるカバーが設けられており、
前記バイメタルは、一旦反転動作すると、前記リセット軸が押し込まれるまで反転状態を維持する
ことを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の防水型サーモスタット。
【請求項８】
前記赤外線透過素材は、透明ガラスとされた
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の防水型サーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化に応じて通電の有無を切り替えるサーモスタットに関するものである。特に、防水性または防塵性が必要な箇所に好適に使用されるサーモスタットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーモスタットは、ディスク状のバイメタルが温度変化に応じてスナップ動作することを利用して、接続端子間を開閉して、通電の有無を切り替える電子部品である。すなわち、設定された上限温度まで上昇すると、バイメタルの反転動作により接続端子間を開離して通電を遮断する一方、設定された下限温度まで低下すると、バイメタルの復帰動作により接続端子間を閉鎖して通電を再開する。このようなサーモスタットは、複写機などの各種機器に使用される。
【０００３】
ところで、複写機の定着ローラを加熱するヒータへの通電は、省電力化のために、機器の未使用時（待機時）には前記ヒータへの通電を停止しておき、使用時に通電するよう構成されている。この場合、定着ローラを温める前記ヒータへの通電を開始後、定着ローラが所定温度にならないと印字できないので、機器を使用しようとしてから実際に使用できるまで、ある程度の時間を要する。この時間が長いと、ユーザにストレスを与えるので、なるべくこの時間が短くなるようにヒータの消費電力を大きくして、定着ローラが速く温まるようにしている。
【０００４】
ところが、定着ローラには印字される紙が接触するので、ヒータが異常な高温になっていれば紙が燃えるおそれもあるので、これを防止するために、定着ローラの温度をサーモスタットで検知し、異常な高温になる前にヒータへの通電を切るようにしている。ここで、定着ローラの温度上昇速度が速くなると、サーモスタットの熱応答性も速いものが必要となる。しかも、サーモスタットを定着ローラに接触させて温度検知した場合には、接触により定着ローラが損傷するおそれがあるので、定着ローラに接触させずに温度検知するサーモスタットが必要となる。
【０００５】
そこで、下記特許文献１に開示されるように、バイメタルへの伝熱性をよくするために、バイメタルをカバーしていたキャップに開口部を設け、バイメタルの感熱面を外部へ露出させたサーモスタットがある。
【特許文献１】特開２００２−１５０９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、省電力化のために、待機中は通電しないで、使用時に通電を開始する機器は、複写機に限られない。たとえば、トイレの使用時にだけ温かくする便座が存在する。この場合、人がトイレに入ったことを検知してから、便座のヒータへの通電を開始し、人が便座に座るまでの短時間で便座を温める必要がある。そのため、この場合のヒータも、必然的に消費電力が大きく、温度上昇速度の速いものとなる。そして、このような便座には、便座が異常な高温になった場合に、座った人が火傷をしたり、便座を形成する樹脂が燃えたりするのを防止するために、サーモスタットが使用される。
【０００７】
このような場合において、前記特許文献１に開示されるように、開口部からバイメタルの感熱面を外部へ露出させたサーモスタットが使用できれば、ヒータに非接触で且つ熱応答性の高い温度検知が可能となる。ところが、便座のような水まわりでの使用では、前記開口部からサーモスタット内部へ水が進入するおそれがある。このように、前記特許文献１に開示されるサーモスタットの場合、バイメタルの感熱面を露出させる開口部を形成しているので、防水性がなかった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、熱源に非接触で且つ熱応答性の高い温度検知が可能であるとともに、防水性や防塵性のあるサーモスタットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、バイメタルとそのスナップ動作に応じて動作する開閉接点とを、収容して密閉する部材は、少なくともバイメタルの感熱面に対面する箇所が赤外線透過素材とされていることを特徴とする防水型サーモスタットである。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、バイメタルとそのスナップ動作に応じて動作する開閉接点は、一または複数の部材の内側に収容される。従って、防塵性を付与することができ、また素材によっては防水性を付与することもできる。しかも、バイメタルの感熱面と対面する箇所には、赤外線透過素材が使用されるので、バイメタルの感熱面を露出させた場合と同様に、熱応答性を高めることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、開口部にバイメタルの感熱面を配置した状態で、その開口部から前記バイメタルを脱落不能に保持するサーモスタットであって、内部の水密性を保持するように前記開口部が赤外線透過素材にて塞がれたことを特徴とする防水型サーモスタットである。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、開口部からバイメタルの感熱面を外部へ露出させたサーモスタットであるから、非接触で且つ熱応答性の高い温度検知が可能である。しかも、前記開口部は、赤外線透過素材により塞がれるので、前記熱応答性への影響を最小限に抑えて、サーモスタットに防水性を付与することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、設定温度に達すると下へ凸の状態に反転動作するバイメタルと、ベースに固定された固定接点と、この固定接点の下面に当接するよう板バネにより上方へ付勢される可動接点と、前記板バネの上部に上下動可能に配置され、前記バイメタルの反転動作に基づき前記板バネを押下げるガイドピンと、前記ベースの上部に保持される中蓋と、この中蓋の上部に設けられ、前記中蓋との間に前記バイメタルを保持するとともに、前記バイメタルの保持を損なわない開口部を有するキャップと、前記キャップの前記開口部を塞ぐ赤外線透過素材からなる閉塞材とを備えることを特徴とする防水型サーモスタットである。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、キャップに開口部を形成することで、サーモスタットの熱応答性を高めることができる。そして、その開口部は閉塞材にて塞がれるので、サーモスタットへ防水性および／または防塵性を付与することができる。しかも、その閉塞材は赤外線透過素材からなるので、前記熱応答性への影響を最小限に抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記ベースは、上方へ開口した有底筒状とされており、このベースに、前記可動接点を保持する板バネと、前記固定接点とが設けられており、前記ベースの上部開口に保持される前記中蓋に、前記ガイドピンが上下動可能に保持されており、この中蓋と、その上部に配置されて前記中蓋を前記ベースに固定する前記キャップとの間に、前記バイメタルが保持されており、前記固定接点に接続される第一リード線と、前記可動接点に接続される第二リード線とが、前記ベースの下部に設けられており、前記ベースには、下方へ延出して外ケースがはめ込まれて設けられ、この外ケースは、前記キャップおよび前記ベースとの隙間が封止されるとともに、前記第一リード線と前記第二リード線とを下方へ導出した状態で下部開口が封止されることを特徴とする請求項３に記載の防水型サーモスタットである。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、キャップに形成した開口部の閉塞材による封止に加えて、ベースにはめ込まれる外ケースの下部開口が封止されるとともに、この外ケースとキャップおよびベースとの隙間も封止される。従って、水密性および防塵性を完全なものとすることができる。サーモスタットとそれが使用される各種機器との接続は、第一リード線と第二リード線とを介して、容易に行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記中蓋の上面に形成された浅い円形穴に、球面状に湾曲された略矩形状のバイメタルが保持されており、このバイメタルの上面は、黒色とされており、前記キャップに形成された前記開口部は、前記円形穴よりも小径穴に形成されるとともに、前記円形穴と同心円状に配置されており、前記キャップの前記開口部を塞ぐように、前記キャップに前記閉塞材が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の防水型サーモスタットである。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、略矩形状のバイメタルは、その四隅で、中蓋に形成した浅い円形穴に保持されることになる。そのため、バイメタルとそれを支持する中蓋との接触面積を減らすことができ、サーモスタットの熱応答性を高めることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記閉塞材と前記キャップとの間、前記外ケースと前記キャップまたは前記ベースとの間、および前記外ケースの下部開口は、接着剤を兼ねた樹脂にて封止されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の防水型サーモスタットである。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、接着剤を兼ねた樹脂を使用することで、防水性を有するサーモスタットを容易に製作することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記板バネを押上げることで、前記ガイドピンを介して前記バイメタルを初期状態へ復帰させるリセット軸が、前記ベースの下部に上下動可能に保持されており、前記ベースに形成されて前記リセット軸を挿通する軸挿通穴の下部開口と、この軸挿通穴に保持される前記リセット軸の下部とを覆うように、前記ベースの下部には弾性材からなるカバーが設けられており、前記バイメタルは、一旦反転動作すると、前記リセット軸が押し込まれるまで反転状態を維持することを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の防水型サーモスタットである。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、バイメタルが一旦反転動作すると、リセット軸が押し込まれるまで、反転状態を維持する手動復帰型サーモスタットにおいても、防水性を付与することができる。
【００２３】
さらに、請求項８に記載の発明は、前記赤外線透過素材は、透明ガラスとされたことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の防水型サーモスタットである。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、ガラスは赤外線すなわち熱を透過するので、バイメタルの感熱面が配置された開口部などをガラスで塞ぐことで、防水性を確保しつつ、熱応答性の高いサーモスタットを実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、熱源に非接触で且つ熱応答性の高い温度検知が可能であるとともに、防水性や防塵性のあるサーモスタットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の防水型サーモスタットの一実施例について、図面を参照しつつ、さらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１および図２は、本発明の防水型サーモスタットの実施例１を示す縦断面図であり、図１は開閉接点２，３が閉鎖した初期状態を示し、図２はバイメタル６の反転動作により開閉接点２，３が開離された状態を示している。また、図３は、本実施例のサーモスタットの平面図である。
【００２８】
本実施例のサーモスタットは、ベース１に固定される固定接点２、この固定接点２に対し当接または離隔する可動接点３、この可動接点３を固定接点２へ付勢する板バネ４、設定上限温度にて反転動作することでガイドピン５を下方へ移動させ、板バネ４の付勢力に対抗して固定接点２から可動接点３を離隔させるバイメタル６とを主要部として備える。
【００２９】
本実施例のベース１は、上方へ開口した有底円筒状のハウジングである。ベース１の底壁１ａには、図１において右側に、略矩形状の第一差込穴１ｂが形成されている。この第一差込穴１ｂは、前後方向に細長く形成され、ベース１の底壁１ａを上下に貫通して形成されている。
【００３０】
また、ベース１の底壁１ａの左側上面には、上方への立上り部１ｃが形成されている。この立上り部１ｃは、平面視において略矩形状とされ、その右側は半円形状に形成されている。また、この立上り部１ｃの上面には、周縁部を残して窪み１ｄが形成されており、この窪み１ｄの底面に略矩形状の第二差込穴１ｅが形成されている。この第二差込穴１ｅは、前後方向に細長く形成され、ベース１の底壁１ａを上下に貫通して形成されている。
【００３１】
前記第一差込穴１ｂには、第一接続材７が設けられる。この第一接続材７は、略Ｌ字形状に屈曲された金属板からなり、水平に配置される水平片７ａと、その右側端部から垂直下方へ延出する垂直片７ｂとからなる。水平片７ａには、固定接点２が設けられる。固定接点２は、段付き短円柱形状の銅製の本体部２ａ下面に、円板状の銀合金製の頂部２ｂが重ね合わされて一体化されてなる。このような固定接点２は、本体部２ａ上方の小径部が前記水平片７ａの穴に通された後、その上端部をかしめられて水平片７ａに固定される。
【００３２】
ベース１の底壁１ａには、ベース１の直径方向に沿った左右二箇所に、第一端子８と第二端子９とが設けられる。第一端子８および第二端子９は、それぞれ略Ｌ字形状に屈曲された金属板から形成され、その一片８ａ，９ａをベース１の底面に重ね合わされて設けられる。この際、第一端子８および第二端子９の各他片８ｂ，９ｂは、ベース１の中央側に配置されるとともに、ベース１の底面から垂直下方へ延出して配置される。
【００３３】
図４は、ベース１の下方から見た分解斜視図である。この図に示すように、第一端子８の他片８ｂと第二端子９の他片９ｂとは、前後に互い違いにずらされて配置される。これは、各他片８ｂ，９ｂへのリード線１０，１１の接続を容易に行うためである。各他片８ｂ，９ｂには、リード線１０，１１を接続するための丸穴８ｃ，９ｃが貫通形成されている。リード線１０，１１は、銅などの導電性材料からなる線材により形成され、その外周部は長手方向両端部を残して絶縁性材料により被覆されている。
【００３４】
固定接点２が保持された第一接続材７は、第一差込穴１ｂに垂直片７ｂを差し込まれる。そして、第一接続材７の下端部は、第一端子８の一片８ａに形成された穴を貫通され、かしめられて第一端子８と一体化される。さらに、その接続部には、はんだ付けがなされた後、エポキシ樹脂１２にてガタ付きが防止される。
【００３５】
一方、ベース１の第二差込穴１ｅには、第二接続材１３が設けられる。第二接続材１３は、略Ｌ字形状に屈曲された金属板からなり、水平に配置される水平片１３ａと、その左側端部から垂直下方へ延出する垂直片１３ｂとからなる。水平片１３ａの下端面には、板バネ４の基端部が設けられる。その際、水平片１３ａに形成した下方への円形状突出部１３ｃを、板バネ４の円形穴に差し込んで、その下端部をかしめて一体化される。
【００３６】
板バネ４の先端部には可動接点３が固定される。可動接点３は、段付き円柱形状の銅製の本体部３ａ上面に、円板状の銀合金製の頂部３ｂが重ね合わされて一体化されてなる。前記頂部３ｂの上面は、球面状に形成されている。このような可動接点３は、本体部３ａ下方の小径部が前記板バネ４の穴に通された後、その下端部をかしめられて板バネ４に固定される。
【００３７】
板バネ４を介して可動接点３が固定された第二接続材１３は、第二差込穴１ｅに垂直片１３ｂを差し込まれる。そして、第二接続材１３の下端部は、第二端子９の一片９ａに形成された穴を貫通され、かしめられて第二端子９と一体化される。さらに、その接続部には、はんだ付けがなされた後、エポキシ樹脂１４にてガタ付きが防止される。この状態では、板バネ４は、基端部がベース１の立上り部１ｃの上部に支持される。また、板バネ４の先端部に固定された可動接点３は、その頂部３ｂが、固定接点２の頂部２ｂと対面して配置される。そして、その可動接点３は、固定接点２に当接するよう板バネ４により常時上方へ付勢される。
【００３８】
ベース１の上部開口には、中蓋１５が装着された後、キャップ１６がなされる。中蓋１５は、段付き円柱形状であり、下方の小径部１５ａの外径は、ベース１の内径に適合している。また、上方の大径部１５ｂの外径は、ベース１上部のフランジ１ｆの外径に適合している。従って、中蓋１５は、その小径部１５ａをベース１の上部開口にはめ込まれ、大径部１５ｂの下面がベース１の上面に当接されて保持される。
【００３９】
中蓋１５の下面中央部には、下方へ突出して円錐台形状の突部１５ｃが形成されている。また、中蓋１５の上面には、下方へ凹んで段付きの浅い円形穴１５ｄ，１５ｅが形成されている。さらに、中蓋１５の中央部には、上下方向に貫通してピン挿通穴１５ｆが形成されている。このピン挿通穴１５ｆには、丸棒状のガイドピン５が上下動可能に差し込まれる。ガイドピン５の下端部は、板バネ４の上面に当接されて保持される。その状態では、ガイドピン５の上端部は、前記円形穴１５ｄ内に配置される。
【００４０】
前記円形穴の大径部１５ｅには、バイメタル６が保持される。このバイメタル６は、円板状でもよいが、本実施例では略矩形状に形成されている。具体的には、バイメタル６は、球面状に湾曲された長方形状に形成されており、その感熱面となる上面は、塗装などにより黒色に形成するのが好ましい。
【００４１】
初期状態のバイメタル６は、図１に示すように、緩やかに上方へ凸の円弧状に湾曲されており、設定上限温度になると、図２に示すように、下方へ凸の状態に反転動作する。長方形状のバイメタル６は、その対角線の長さが、中蓋１５の大径穴１５ｅの直径と対応している。従って、図３に示すように、中蓋１５の円形穴１５ｄ，１５ｅの外周部を露出した状態で、長方形状のバイメタル６は、その四隅のみを中蓋１５の大径穴１５ｅの底面に保持される。そして、そのバイメタル６を介して、中蓋１５の上部にキャップ１６が装着される。
【００４２】
キャップ１６は、下方へ開口する円筒形状で、その下端部には、径方向外側へ延出してフランジ１６ａを有する。本実施例のキャップ１６は、ステンレスにより形成されている。このキャップ１６は、中蓋１５およびバイメタル６を介して、ベース１の上部に装着され、ベース１のフランジ１ｆ下方位置にて、外周部を縮径されるようかしめられて、ベース１に固定される。これにより、中蓋１５は、ベース１上端部とキャップ１６上壁外周部との間に挟み込まれて固定される。
【００４３】
このキャップ１６のフランジ１６ａは、図３に示すように、直径方向外側へ略三角形状に延出しており、その延出部１６ｂ，１６ｂには取付穴１６ｃ，１６ｃが形成される。この取付穴１６ｃ，１６ｃを介して、サーモスタットをネジなどにより、機器などに取り付けることができる。また、キャップ１６の上壁には、前記円形穴の小径部１５ｄと対応して、円形状の開口部１６ｄが貫通形成されている。この開口部１６ｄは、バイメタル６の保持を損なうものではなく、バイメタル６は前記開口部１６ｄから脱落不能である。
【００４４】
キャップ１６の上面には、前記開口部１６ｄを閉塞するように、赤外線透過素材からなる閉塞材１７が設けられる。この閉塞材１７は、赤外線を透過し、防水性および耐熱性を有する。本実施例の閉塞材１７は、透明な円板状のガラスからなり、その上下面は平滑に形成され、その直径は開口部１６ｄの直径よりも大きく、図示例ではキャップ１６の上壁の直径よりも若干大きい。この閉塞材１７は、キャップ１６の上面中央に配置された状態で、キャップ１６の外周部との間に、エポキシ樹脂などの封止材１８にて接着される。この際、キャップ１６の外周部に沿って、封止材１８が隙間なく設けられる。なお、ガラスの種類は、赤外線を透過すれば特に問わないが、本実施例では、ソーダガラスまたは石英ガラスが使用される。
【００４５】
ベース１の下部には、円筒状の外ケース１９がはめ込まれる。この外ケース１９の内径は、ベース１の外径と対応しており、ベース１に外ケース１９を隙間なくはめ込むことができる。外ケース１９の上端面はキャップ１６のフランジ１６ａ下面に当接されて設けられる。外ケース１９の上端部とキャップ１６やベース１との隙間から内部へ水が進入しないように、キャップ１６のフランジ１６ａとベース１の外周面との角部、さらに好ましくはこれに加えて、キャップ１６のフランジ１６ａと外ケース１９の上端部との隙間には、エポキシ樹脂などの封止材２０が設けられる。この封止材２０は、接着剤を兼ねており、ベース１およびキャップ１６へ外ケース１９を接着して固定する。
【００４６】
外ケース１９は、ベース１の下端部よりも下方へ延出して配置される。前記第一端子８に第一リード線１０を設け、前記第二端子９に第二リード線１１を接続した状態で、これらリード線１０，１１を外ケース１９の下部開口から下方へ導出しつつ、外ケース１９の下部開口内には、エポキシ樹脂などからなる封止材２１が充填される。これにより、リード線１０，１１と前記各端子８，９との接続部が、絶縁性および防水性を有する封止材２１にて覆われる。また、この封止材２１は、ベース１の底面と前記各端子８，９の一片８ａ，９ａとの隙間から、ベース１の各差込穴１ｂ，ｅと各接続材７，１３の垂直片７ｂ，１３ｂとの隙間を介してサーモスタット内部へ水が進入するのを防止する。このようにして、サーモスタット内部への水の進入が防止されるとともに、サーモスタット外部に露出している端子などの通電金属部への水の付着が防止される。
【００４７】
なお、上述したように、固定接点２、可動接点３、板バネ４、第一接続材７、第二接続材１３、第一端子８、第二端子９は、金属などの導電性材料から形成されている。一方、ベース１、ガイドピン５、中蓋１５、外ケース１９は、合成樹脂などの絶縁性材料から形成されている。
【００４８】
本実施例のサーモスタットは、上記のような構成からなるので、防水性および防塵性を確保することができる。従って、たとえばハロゲンヒータを使用した温水洗浄便座などにも適用可能である。
【００４９】
使用状態について説明すると、サーモスタットは、図１に示される状態で使用される。その状態では、バイメタル６は上へ凸の状態で、固定接点２と可動接点３とが接触しており、第一端子８と第二端子９とが導通する。機器の作動や異常により、設定上限温度を超えると、サーモスタットが動作する。この際、図２に示すように、バイメタル６が下へ凸に反転し、それによりガイドピン５が下方へ押し込まれる。ガイドピン５は、板バネ４およびそれに固定の可動接点３を下方へ押し下げ、可動接点３が固定接点２から離れる。これにより、第一端子８と第二端子９との導通が遮断される。導通を遮断したことにより、時間の経過とともに機器の温度は下がり、設定下限温度に達すると、バイメタル６は再び上へ凸の状態に反転し、図１の初期状態へ自動復帰する。
【００５０】
但し、バイメタル６の復帰温度（設定下限温度）を常温以下に設定しておくこともできる。この場合、バイメタル６が一旦反転動作すると、常温まで温度が低下しても、バイメタル６は反転状態を維持する。つまり、サーモスタットは、使用機器に異常があり高温になると、バイメタル６を反転動作することで、前記機器への通電を遮断して前記機器を停止させ、その状態を常温でも維持し、前記機器の故障に対する最終の安全装置として機能する。このようなサーモスタットは、ワンショット・サーモスタットまたはシングル・オペレーション・デバイスと呼ばれる。また、前記機器の異常の原因を取り除いた後、図１の初期状態へバイメタル６を手動で復帰させる手動復帰型サーモスタットもあるが、これについては実施例２において説明する。
【００５１】
本実施例のサーモスタットは、略矩形状のバイメタル６が、その四隅で、中蓋１５に形成した浅い円形穴１５ｅに保持されることになる。そのため、バイメタル６とそれを支持する中蓋１５との接触面積を減らすことができ、バイメタル６から中蓋１５へ逃げる熱量が減ることにより、バイメタル６が温まり易くなり、サーモスタットの熱応答性を高めることができる。さらに、バイメタル６の感熱面（上面）を黒色とすることで、サーモスタットの熱応答性を高めることができる。
【実施例２】
【００５２】
図５から図７は、本発明の防水型サーモスタットの実施例２を示す縦断面図であり、図５はサーモスタットの初期状態、図６はバイメタル６の反転動作状態、図７はリセット軸２２を押し込んでバイメタル６を初期状態へ復帰させる状態を示している。本実施例２のサーモスタットは、基本的には、前記実施例１のサーモスタットと同様の構成である。従って、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００５３】
本実施例２では、ベース１の底壁１ａの中央部に、下方へ筒状に突出してボス１ｇが一体形成されている。このボス１ｇの中央部には、前記底壁１ａを上下方向に貫通して、軸挿通穴１ｈが形成されている。この軸挿通穴１ｈには、バイメタル６を反転状態から復帰させるためのリセット軸２２が上下動可能に保持される。
【００５４】
本実施例のリセット軸２２は、前記軸挿通穴１ｈよりも小径の丸棒状とされ、その上端には、径方向外側へ突出してツバ部２２ａが形成されている。このツバ部２２ａは、前記軸挿通穴１ｈよりも大径に形成されており、その上面は上方へ膨出する緩やかな球面状とされている。リセット軸２２は、前記軸挿通穴１ｈに、上方から差し込まれてベース１に保持される。リセット軸２２のツバ部２２ａは、軸挿通穴１ｈよりも大径であるから、ベース１からのリセット軸２２の脱落が防止される。リセット軸２２のツバ部２２ａがベース１内の底面に当接した状態では、リセット軸２２の下部がベース１のボス１ｇよりも下方へ突出する。本実施例では、ベース１にはめ込まれる外ケース１９の下部開口よりも若干下方へ延出する長さとされている。
【００５５】
ベース１のボス１ｇには、防水性を有した弾性材から形成されたカバー２３が設けられる。本実施例のカバー２３は、エラストマーまたはゴムなどから形成され、上方へのみ開口した袋状に形成されている。そして、このカバー２３は、その上部開口がベース１のボス１ｇに装着されて固定される。このカバー２３は、ベース１からのリセット軸２２の突出を阻害しない大きさとされている。
【００５６】
本実施例の場合、外ケース１９の下部開口に充填されるエポキシ樹脂の封止材２１は、カバー２３の周囲に充填される。そして、この封止材２１よりも下方へ突出して、カバー２３の下端部が弾性変形可能に露出される。従って、カバー２３の下端部を弾性変形させながら、カバー２３内のリセット軸２２を上方へ押し込むことができ、またその押し込みを解除すれば、リセット軸２２は自重で元の状態へ戻るとともに、カバー２３も弾性変形から元の状態へ戻される。封止材２１およびカバー２３により、サーモスタット内への水の進入が防止される。
【００５７】
本実施例でも、キャップ１６の中央部には円形の開口部１６ｄが形成され、略矩形状または円形のバイメタル６の上面が露出するよう配置され、その開口部１６ｄはガラスからなる閉塞材１７にて閉じられる。また、本実施例では、バイメタル６は、設定上限温度にて反転動作するが、設定下限温度は常温以下に設定されており、リセット軸２２を操作しない限り、初期状態への復帰が不能とされている。
【００５８】
本実施例のサーモスタットは、図５に示される状態で使用される。その状態では、バイメタル６は上へ凸の状態で、固定接点２と可動接点３とが接触しており、第一端子８と第二端子９とが導通する。そして、機器の異常などにより、設定上限温度よりも高温となると、サーモスタットが動作する。この際、図６に示すように、バイメタル６が下へ凸に反転し、それによりガイドピン５が下方へ押し込まれる。ガイドピン５は、板バネ４ひいては可動接点３を下方へ移動させ、可動接点３は固定接点２から離れる。これにより、第一端子８と第二端子９との導通が遮断される。
【００５９】
機器の異常の原因を取り除いた後、図６の状態からサーモスタットを図５の初期状態に復帰させるには、図７に示すように、リセット軸２２を上方へ押し込めばよい。リセット軸２２を上方へ押し込むと、板バネ４およびガイドピン５を介して、バイメタル６が上方へ押されるので、バイメタル６を上へ凸の状態へ戻すことができる。
【００６０】
本発明の防水型サーモスタットは、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、サーモスタットを密閉しつつ、バイメタル６と対面する箇所に赤外線透過素材を用いる構成であれば、サーモスタット自体の構成は適宜変更可能である。また、用途も便座に限らず、防水性または防塵性が要求される箇所に幅広く利用できる。
【００６１】
さらに、前記閉塞材１７は、ガラスに限らず、他の赤外線透過素材を用いることができる。たとえば、ガラス板の代わりに、赤外線を透過する樹脂の板や膜を使用することができる。赤外線透過素材からなるフィルムを使用する場合には、中蓋１５の上面とキャップ１６との間に、挟みこんで保持することもできる。また、閉塞材１７の固定は、エポキシ樹脂などの接着剤による接着だけでなく、両面テープやゴム部品を使用して行うこともできる。
【００６２】
前記閉塞材１７を樹脂にて形成する場合には、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、非晶フッ素系樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポスルホン樹脂、ポエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの内、赤外線透過率の高いものが好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の防水型サーモスタットの実施例１を示す縦断面図であり、開閉接点が閉鎖した初期状態を示している。
【図２】図１の防水型サーモスタットを示す縦断面図であり、バイメタルの反転動作により開閉接点が開離された状態を示している。
【図３】図１のサーモスタットの平面図である。
【図４】図１のサーモスタットを下方から見た分解斜視図である。
【図５】本発明の防水型サーモスタットの実施例２を示す縦断面図であり、開閉接点が閉鎖した初期状態を示している。
【図６】図５の防水型サーモスタットを示す縦断面図であり、バイメタルの反転動作により開閉接点が開離された状態を示している。
【図７】図５の防水型サーモスタットを示す縦断面図であり、図６の状態からリセット軸を押し込んでバイメタルを初期状態へ復帰させる状態を示している。
【符号の説明】
【００６４】
１  ベース
２  固定接点（開閉接点）
３  可動接点（開閉接点）
４  板バネ
５  ガイドピン
６  バイメタル
１０  第一リード線
１１  第二リード線
１５  中蓋
１５ｅ  円形穴
１６  キャップ
１６ｄ  開口部
１７  閉塞材（ガラスなどの赤外線透過素材）
１８  封止材（エポキシ樹脂など）
１９  外ケース
２０  封止材（エポキシ樹脂など）
２１  封止材（エポキシ樹脂など）
【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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