JP2007035538A - Thermal switch - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a thermally responsive switch that switches contacts at a predetermined set temperature by a reversing operation of the bimetal, and more particularly to a thermally responsive switch that includes a heating resistor for preventing the bimetal from re-inverting after operation.
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。 Conventionally, a thermally responsive switch using a bimetal is known. The thermal responsive switch is configured to switch the contact point by operating the movable contact by reversing the bimetal when the temperature exceeds a predetermined set temperature. After the temperature rises and the contacts are switched, if the temperature drops, the bimetal will reverse again, and the contacts will return to their original state. Requires mechanism.
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。
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。 However, the conventional heat responsive switch incorporating the heating resistor together with the bimetal has a thickness due to the provision of the heating resistor, which obstructs the thinning of the heat responsive switch. In addition, since the heating resistor is provided at one end of the bimetal, the bimetal cannot be efficiently heated and power consumption is large.
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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a thermally responsive switch capable of efficiently heating a bimetal with a thin resistor.
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。
In order to solve the above-described problem, the thermally responsive switch according to the present invention is a thermally responsive switch in which a movable contact and a fixed contact are contacted and separated by a bimetal that is inverted according to temperature.
The bimetal is formed by polymerizing a resistor having flexibility to follow the inversion on the surface, and the resistor is configured to be energized and heat the bimetal when the bimetal is inverted. .
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。 Further, in the thermally responsive switch according to the present invention, the bimetal is polymerized on the surface of the electrode through the insulator with a flexible electrode that conducts electricity to the resistor when the bimetal is inverted, and the electrode is formed on the surface of the electrode. It is characterized by polymerizing a resistor.
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。 Furthermore, the thermally responsive switch according to the present invention is characterized in that the bimetal includes an inverting portion that performs an inverting operation, and the resistor is provided at a position avoiding the inverting portion.
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。 Furthermore, in the thermally responsive switch according to the present invention, the resistor is formed in a film shape, and an adhesive material is provided on the surface, and the adhesive is attached to the surface of the bimetal by the adhesive material. It is configured as a feature.
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。 The heat-responsive switch according to the present invention is characterized in that the resistor is polymerized by being printed on the surface of the bimetal.
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。 According to the thermally responsive switch of the present invention, the bimetal that contacts and separates the movable contact and the fixed contact is formed by polymerizing a resistor having flexibility to follow the reversal on the surface, so that the resistor and the bimetal are faced to each other. The bimetal can be efficiently heated, and the resistor can be made into a thin film, so that the heat responsive switch can be made thin.
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。 Further, according to the thermally responsive switch according to the present invention, the bimetal is formed by polymerizing a flexible electrode on the surface via an insulator and polymerizing a resistor on the surface of the electrode. As a result, it is possible to reduce the thickness of the entire device including the electrodes that are energized, and to further reduce the thickness of the thermally responsive switch.
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。 Furthermore, according to the thermally responsive switch according to the present invention, the resistor is provided at a position avoiding the bimetal inversion portion, so that the inversion operation of the bimetal can be prevented by the resistor.
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。 Furthermore, according to the thermally responsive switch according to the present invention, the resistor can be easily attached to the bimetal by providing the adhesive material on the surface of the film-like resistor and sticking it to the surface of the bimetal.
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。 According to the thermally responsive switch according to the present invention, the resistor can be easily formed on the surface of the bimetal by printing on the surface of the bimetal.
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。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an exploded perspective view of the thermally responsive switch in the present embodiment. As shown in this figure, the thermally responsive switch in this embodiment is a case in which a
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。
The
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。
The
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。
The insulating
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In FIG. 2, the top view of the main-
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。
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the thermally responsive switch before the operation. As shown in this figure, in the thermally responsive switch before operation, the reversing
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。
FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of the thermally responsive switch in a state after operation. As shown in this figure, when the temperature exceeds a predetermined temperature, the reversing
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。
Thus, by providing the flexible sheet-
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。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a conceptual cross-sectional view of the thermally responsive switch in the present embodiment. As shown in this figure, the thermally responsive switch according to the present embodiment is provided with a
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。
An insulating
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。
FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view showing the post-operation state of the thermally responsive switch shown in FIG. When the temperature rises, the bimetal 2 in the
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。
As described above, the thermally responsive switch can also be configured by moving the
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。 Embodiments to which the present invention has been applied have been described so far, but the application of the present invention is not limited to these embodiments, and can be variously applied within the scope of the technical idea.
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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。 In a thermally responsive switch that makes a movable contact and a fixed contact contact and separate by a bimetal that reverses depending on the temperature,
The bimetal is formed by polymerizing a resistor having flexibility to follow the inversion on the surface, and the resistor is energized when the bimetal is inverted to heat the bimetal. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005220297A JP2007035538A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Thermal switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005220297A JP2007035538A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Thermal switch |
Publications (1)
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JP2007035538A true JP2007035538A (en) | 2007-02-08 |
Family
ID=37794523
Family Applications (1)
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JP2005220297A Withdrawn JP2007035538A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Thermal switch |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007035538A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012070324A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 株式会社村田製作所 | Actuator |
-
2005
- 2005-07-29 JP JP2005220297A patent/JP2007035538A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012070324A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 株式会社村田製作所 | Actuator |
JP5573960B2 (en) * | 2010-11-26 | 2014-08-20 | 株式会社村田製作所 | Actuator |
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Legal Events
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