(57)【要約】【課題】エポキシ樹脂や撥水剤を塗布することなく、サーモスタット素子のハウジングの内部の気密性を確保する。【解決手段】有底筒状の本体ケース１１と支持体１２とで構成されたハウジング１０と、支持体１２の外側面に保持されたバイメタル１３と、支持体１２の上から本体ケース１１の外側に嵌装され、バイメタル１３を支持体１２に固定するためのキャップ１４と、ハウジング１０の内部に設けられたスイッチ１５と、支持体１２の中央部において、本体ケース１１の中心軸方向に摺動可能に軸支され、バイメタル１３とスイッチ１５に連結された駆動レバー１６を備え、本体ケース１１の開口１１ａ側端部に、開口１１ａを囲むように形成され、本体ケース１１の軸方向に外側に突出した嵌合凸部１１ｃが形成し、支持体１２の本体ケース１１と対向する面１２ａに、嵌合凸部１１ｃと嵌合される嵌合凹部１２ｂが形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の本体ケースと、前記本体ケースの開口部に嵌合される支持体とで形成されたハウジングと、前記支持体の外側面に保持されたバイメタルと、前記支持体の上から前記本体ケースの外側に嵌装され、前記バイメタルの周辺部を前記支持体に固定するためのキャップと、前記ハウジングの内部に設けられたスイッチと、前記支持体の中央部において、前記本体ケースの中心軸方向に摺動可能に軸支され、一端が前記バイメタルに連結され、他端が前記スイッチに連結された駆動レバーを備えたサーモスタット素子において、
前記本体ケースの開口側端部には、前記開口部を囲むように形成され、前記本体ケースの軸方向に外側に突出した嵌合凸部が形成され、
前記支持体の前記本体ケースと対向する面には、前記嵌合凸部と嵌合される嵌合凹部が形成されていることを特徴とするサーモスタット素子。
【請求項２】
前記本体ケース及び前記支持体の少なくとも一方が樹脂材料で形成され、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部が圧入されていることを特徴とする請求項１に係るサーモスタット素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタ、オーブントースタ、電子ジャーなどの熱源を有する電気機器の安全装置として用いられるサーモスタット素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザビームプリンタ、オーブントースタ、電子ジャーなどの熱源を有する電気機器では、サーミスタを用いた温度制御の他に、過熱防止のために、特許文献１乃至３に示すようなバイメタルを利用したサーモスタット素子が用いられている。例えば、特許文献１に記載された従来のサーモスタット素子の構成を図３に示す。
【０００３】
従来のサーモスタット素子１００は、例えばセラミックスで形成された有底筒状の本体ケース１０１と、本体ケース１０１の開口部に嵌合される支持体１０２とで形成されたハウジング１１０と、支持体１０２の外側面に保持されたバイメタル１０３と、支持体１０２の上から本体ケース１０１の外側に嵌装され、バイメタル１０３の周辺部を支持体１０２に固定するためのキャップ１０４と、ハウジング１１０の内部に設けられたスイッチ１０５と、支持体１０２の中央部において、本体ケース１０１の中心軸方向に摺動可能に軸支され、一端がバイメタル１０３に連結され、他端がスイッチ１０５に連結された駆動レバー１０６などで構成されている。
【０００４】
このサーモスタット素子１００が設置される付近の大気からバイメタル１０３が熱を受けやすくなるように、キャップ１０４のバイメタル１０３に対向する部分には開口１０４ａが形成されている。スイッチ１０５は、本体ケース１０１の内部の略中央部に固定された固定接点１０５ａと、本体ケース１０１の底部に固定され、断面が略Ｕ字状に形成された可動ばね片１０５ｃと、可動ばね片１０５ｃの先端に設けられ、固定接点１０５ａと対向する可動接点１０５ｂなどで構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９２９７９号公報
【特許文献２】特開２００１−５２５８１号公報
【特許文献３】特開２００１−１４３５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
周知のように、本体ケース１０１と支持体１０２の嵌合部分には寸法公差が規定されており、単に本体ケース１０１と支持体１０２を嵌合させただけでは、本体ケース１０１と支持体１０２で構成されるハウジング１１０の内部１１０ａを密封することはできない。また、図３に示すように、支持体１０２の内面１０２ａの外周部に段差部１０２ｂを形成する一方、本体ケース１０１の上端には段差が形成されておらず、支持体１０２の段差部１０２ｂが本体ケース１０１の内周部１０１ａに嵌合される比較的簡単な構造である。そのため、上記本体ケース１０１と支持体１０２の嵌合部分には寸法公差による隙間からハウジング１１０の内部に湿気が侵入しやすい。
【０００７】
そこで、従来のサーモスタット素子１００では、ハウジング１１０の内部への湿気の侵入を防止するために、本体ケース１０１と支持体１０２の嵌合部分には寸法公差を厳しく管理しなくてはならず、部品としての本体ケース１０１と支持体１０２の歩留まりが低下し、コストアップの要因となっている。また、図３中符号１２０で示すように、ハウジング１１０、特に本体ケース１０１の外周面とキャップ１０４の接触部にエポキシ樹脂などを塗布したり、あるいは、符号１２１で示すように、本体ケース１０１と支持体１０２の嵌合部分及び内周面に撥水剤を塗布したりして、ハウジング１１０の内部の気密性を確保する必要があった。これらエポキシ樹脂１２０や撥水剤１２１の塗布により、サーモスタット素子１００の製造工程が複雑化すると共に、別途樹脂材料などを必要とし、製造コストアップの原因となっている。さらに、スイッチ１０５に印加される電圧に応じて、本体ケース１０１の内部の固定接点１０５ａと可動接点１０５ｂの接触位置から本体ケース１０１と支持体１０２の嵌合部分の外側まで一定の絶縁距離Ｄを確保する必要があり、ハウジング１１０又は本体ケース１０１の小型化が困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、エポキシ樹脂や撥水剤を塗布することなく、ハウジングの内部の気密性を確保すると共に、ハウジングの小型化が可能なサーモスタット素子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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、有底筒状の本体ケースと、前記本体ケースの開口部に嵌合される支持体とで形成されたハウジングと、前記支持体の外側面に保持されたバイメタルと、前記支持体の上から前記本体ケースの外側に嵌装され、前記バイメタルの周辺部を前記支持体に固定するためのキャップと、前記ハウジングの内部に設けられたスイッチと、前記支持体の中央部において、前記本体ケースの中心軸方向に摺動可能に軸支され、一端が前記バイメタルに連結され、他端が前記スイッチに連結された駆動レバーを備えたサーモスタット素子において、前記本体ケースの開口側端部には、前記開口部を囲むように形成され、前記本体ケースの軸方向に外側に突出した嵌合凸部が形成され、前記支持体の前記本体ケースと対向する面には、前記嵌合凸部と嵌合される嵌合凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に係るサーモスタット素子において、前記本体ケース及び前記支持体の少なくとも一方が樹脂材料で形成され、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部が圧入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ハウジングを構成する本体ケースと支持体の嵌合部分、すなわち、本体ケースの開口側端部に、開口部を囲むように、かつ、本体ケースの軸方向に外側に突出するように嵌合凸部が形成され、支持体の本体ケースと対向する面に、嵌合凸部と嵌合される嵌合凹部が形成されているので、本体ケースと支持体の嵌合部分の外周部の隙間から侵入した湿気を含んだ空気は、嵌合凸部の側壁に衝突し、本体ケースの中心軸に直交する方向への進行が阻止される。湿気を含んだ空気がそれ以上ハウジングの内部に侵入するには、嵌合凸部と嵌合凹部の隙間に沿って進まなければならないが、嵌合凸部と嵌合凹部の隙間は、本体ケースの中心軸を含む面において複数の変曲点を有しているため、最終的に、湿気を含んだ空気がハウジングの内部に侵入するには、このような衝突と進行方向変更を複数回繰り返さなければならず、従来の構造のものに比べて、格段に湿気を含んだ空気がハウジングの内部に侵入しにくくなる。その結果、樹脂による封止や撥水剤の塗布が不要になり、サーモスタット素子の製造工程の簡素化及び樹脂材料の削減による製造コストダウンが可能になる。さらに、嵌合凸部を形成することによって絶縁距離を稼げるため、本体ハウジングの中心軸方向における高さを低減することができ、ハウジングの小型化が可能になる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、本体ケース及び支持体の少なくとも一方が樹脂材料で形成され、嵌合凸部と嵌合凹部が圧入されているので、嵌合凸部と嵌合凹部の間に隙間は存在せず、湿気を含んだ空気がハウジングの内部に侵入することはなく、樹脂による封止や撥水剤の塗布を行わなくても、湿度の高い環境での使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るサーモスタット素子について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るサーモスタット素子１の構成を示す断面図であり、図２はサーモスタット素子１のハウジング１０の構成を示す分解断面図である。
【００１４】
サーモスタット素子１は、従来例と同様に、有底筒状の本体ケース１１と、本体ケース１１の開口１１ａに嵌合される支持体１２とで形成されたハウジング１０と、支持体１２の外側面に保持されたバイメタル１３と、本体ケース１１の外側に嵌装され、バイメタル１３の周辺部を支持体１２に固定するためのキャップ１４と、ハウジング１０の内部１０ａに設けられたスイッチ１５と、支持体１２の中央部において、本体ケース１１の中心軸方向に摺動可能に軸支され、一端がバイメタル１３に連結され、他端がスイッチ１５に連結された駆動レバー１６などで構成されている。
【００１５】
本体ケース１１は、例えばセラミックスや樹脂で形成され、有底略円筒状を有している。本体ケース１１の円筒状側壁１１ｂの上端、すなわち開口１１ａ側の端部には、開口１１ａを囲むように、かつ、本体ケース１１の軸方向に外側に突出した環状の嵌合凸部１１ｃが形成されている。一方、本体ケース１１の開口１１ａに嵌合される支持体１２は、例えばセラミックスや樹脂で形成され、略円盤状を有している。そして、支持体１２の本体ケース１１と対向する面１２ａ、特に本体ケース１１の側壁１１ｂの上端と対向する部分には、上記嵌合凸部１１ｃと嵌合される環状の嵌合凹部１２ｂが形成されている。
【００１６】
キャップ１４のバイメタル１３に対向する部分には開口１４ａが形成されており、それにより、バイメタル１３は、このサーモスタット素子１が設置される付近の大気から熱を受けることができる。スイッチ１５は、本体ケース１１の筒状部の略中央部に固定された固定接点１５ａと、本体ケース１１の底部に固定され、断面が略Ｕ字状に形成された可動ばね片１５ｃと、可動ばね片１５ｃの先端に設けられ、固定接点１５ａと対向する可動接点１５ｂなどで構成されている。
【００１７】
サーモスタット素子１は、上記レーザビームプリンタ、オーブントースタ、電子ジャーなどの電気機器の熱源又は被加熱体の近傍に設置され、固定接点１５ａ及び可動接点１５ｂは、それぞれ熱源の駆動回路に直列接続されている。熱源の過熱によりバイメタル１３の温度が所定の動作温度以上になると、バイメタル１３が、そのバイメタル１３を構成する金属の熱膨張率差により変形し、駆動レバー１６が、可動ばね片１５ｃを変形させるように駆動される。そして、可動ばね片１５ｃの変形により可動接点１５ｂが固定接点１５ａから離れ、熱源の駆動回路が遮断される。
【００１８】
本体ケース１１と支持体１２の嵌合部分には寸法公差が規定されているので、本体ケース１１と支持体１２を嵌合させた状態では、本体ケース１１の円筒状側壁１１ｂの上端と支持体１２の本体ケース１１と対向する面１２ａとの間に隙間が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態においては、ハウジング１０を構成する本体ケース１１と支持体１２の嵌合部分、すなわち、本体ケース１１の開口１１ａ側端部に、開口１１ａを囲むように嵌合凸部１１ｃが形成され、支持体１２の本体ケース１１と対向する面１２ａに、嵌合凸部１１ｃと嵌合される嵌合凹部１２ｂが形成されているので、支持体１２の嵌合凹部１２ｂを本体ケース１１の嵌合凸部１１ｃに嵌合させた状態では、湿気を含んだ空気がハウジング１０の内部１０ａに侵入しにくくなる。
【００１９】
具体的には、本体ケース１１と支持体１２の嵌合部分の外周部の隙間から侵入した湿気を含んだ空気（以下、単に「空気」とする）は、嵌合凸部１１ｃの側壁に衝突し、本体ケース１１の中心軸に直交する方向への進行が阻止される。空気がさらにそれ以上ハウジング１０の内部に侵入するには、嵌合凸部１１ｃと嵌合凹部１２ｂの隙間に沿って進まなければならないが、支持体１２の本体ケース１１と対向する面１２ａに衝突して、本体ケース１１の中心軸方向への進行が阻止される。空気は、さらに支持体１２の嵌合凹部１２ｂの底面及び側壁に沿って本体ケース１１の中心軸に直交する方向に進行しなければならず、最終的に、空気がハウジング１０の内部１０ａに侵入するには、このような衝突と方向変更を複数回繰り返さなければならないため、従来の構造のものに比べて、格段に空気がハウジング１０の内部１０ａに侵入しにくくなる。特に、湿気を含んだ空気は重量が大きい、すなわち重たいため、乾燥した空気に比べて嵌合凸部１１ｃを乗り越えにくい。その結果、従来のサーモスタット素子１００で必要とされたエポキシ樹脂１２０による封止や撥水剤１２１の塗布が不要になり、サーモスタット素子１の製造工程の簡素化及び樹脂材料の削減による製造コストダウンが可能になる。さらに、嵌合凸部１１ｃを形成することによって絶縁距離Ｄを稼げるため、本体ハウジング１１の中心軸方向における高さを低減することができ、ハウジングの小型化が可能になる。
【００２０】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、本体ケース１１と支持体１２は、それぞれ有底略円筒状及び略円盤状に限定されるものではなく、組み合わせて内部にスイッチ１５を収容しうる空間が形成されればよい。また、支持体１２側に嵌合凸部を形成し、本体ケース１１側に嵌合凹部を形成してもよい。さらに、嵌合凸部及び嵌合凹部をそれぞれ、複数形成してもよい。
【００２１】
さらに、本体ケース１１及び支持体１２の一方又は両方を樹脂材料で形成し、嵌合凸部１１ｃと嵌合凹部１２ｂを圧入するように構成してもよい。その場合、嵌合凸部１１ｃと嵌合凹部１２ｂの間に隙間は存在せず、湿気を含んだ空気がハウジング１０の内部１０ａに侵入することはなく、樹脂による封止や撥水剤の塗布を行わなくても、湿度の高い環境での使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーモスタット素子の構成を示す断面図。
【図２】上記サーモスタット素子のハウジングの構成を示す分解断面図。
【図３】従来のサーモスタット素子の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１  サーモスタット素子
１０  ハウジング
１０ａ  ハウジングの内部
１１  本体ケース
１１ａ  開口部
１１ｂ  側壁
１１ｃ  嵌合凸部
１２  支持体
１２ａ  支持体の本体ケースと対向する面
１２ｂ  嵌合凹部
１３  バイメタル
１４  キャップ
１５  スイッチ
１６  駆動レバー
【図１】
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【図２】
2009043490.tif 000004
【図３】
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