JP2558972Y2

JP2558972Y2 - バイメタル・スイッチ機構付き熱スイッチ

Info

Publication number: JP2558972Y2
Application number: JP1990078246U
Authority: JP
Inventors: ペーター・ホーフゼース
Original assignee: ペーター・ホーフゼース
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2005-07-25
Also published as: EP0410119A2; DE59009787D1; EP0410119A3; EP0410119B1; JPH0335637U; US5046156A

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、ケーシング内にバイメタル・スイツチ機構
を備えたスイッチ、特に電動モータ用のサーモスタット
であって、ケーシングがアンダーカットされた延長部及
び該延長部に隣接する接続接点を有する形式のものに関
するものである。

〔従来の技術〕

多くの使用目的の場合、特に電動モータは、過電流又
は過剰温度から護られる必要がある。このために、バイ
メタル・スイツチ機構を有する熱スイツチが設けられて
いる。これらの熱スイツチは、電動モータの電流回路内
のモータ接点、特に、モータ固定子に取付けられる導電
性トラツクを備えたプリント回路板に固定される。この
固定は、次のように行なわれる。すなわち、熱スイツチ
の可とう的なリード線が、場合によつては、プリント回
路板の開口を通されたのちに曲げられて、平らに回路板
の相応の導電トラツクにはんだ付けされるのである。こ
の過程は、手で行なわねばならない。引続き、回路板が
電動モータ（ステータ）の横の延長部に載せられ、その
さい、バイメタル・スイツチが回路板とモータ巻線との
間に位置するようにするが、この場合、その区域では巻
線を横に押付けて、回路板が正しく載せられるようにす
る。しかしながら、回路板は、回転軸線に対し正確に直
角に位置せず、ずれることが多い。これは、回路板がバ
イメタル・スイツチのところで横にずれるためである。
バイメタル・スイツチは、シール・コンパウンドのため
に、盛上ることがしばしばあり、この結果、回路板と平
行に位置することがなく、更にまた、リード線にはんだ
付けすることにより片側に引張られ、回路板のほうへ傾
くことも少なくない。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案の根底をなす課題は、前記の欠点を除去し、使
用と接触が大巾に自動化可能の熱スイツチを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するために本考案においては、延長
部が突起を備えた２つのばね脚を有していて、形状接続
的にプリント回路板のスロット内に係止されるようにな
っており、接続接点がプリント回路板の互いに絶縁され
た導体トラックを接続するように構成されており、バイ
メタル・スイッチ機構が固有のケーシングと一緒に熱ス
イッチの内ケーシング内に配置されている。

アンダカツト部を有する延長部により、電気的な接触
部が、回路板に対するスイツチの機械的連結部から分離
され、他方、公知技術により、機械的連結と電気的接触
とが、ともにリード線を曲げて、接続することで行なわ
れる。こうすることにより、スイツチは、最初、回路板
に取付けるだけでよい。そのさい、スイツチの取付け
は、回路板に対して直角でもよいし、横に開いているス
ロツトを通して回路板の平面内に取付けてもよい。これ
により、まず、機械的な連結が可能になる。引続いて、
接続接点とプリント回路板との電気的接触が、自動的
に、はんだ付け個所を介して、行なわれる。

本考案による熱スイツチは、完全自動式に電気取付け
板に接続され、確実にそれに固定でき、特にそれ以外の
電気的な接続も、完全自動式に行なわれ、かつまた、前
記取付け板と熱スイツチとにより形成される部品を、簡
単に次の加工に利用することができる。

本考案による熱スイツチの構成により、熱スイツチ
は、特にはじめは１つの構成要素として扱うことがで
き、たとえば振動容器から自動装着装置へ送ることがで
きる。装着装置は、熱スイツチの接続用延長部を、自動
的に、取付け板の相応の穴から押込み、熱スイツチを確
実に取付け板に固定する。同じく、取付け板の相応の穴
から接続ラグが押込まれ、取付け板への熱スイツチ固定
後に、前述のように、取付け板のところで接続ラグと導
電トラツクとの間の電気接続が、はんだ付け個所を設け
ることで簡単に同じく完全自動式に行なわれる。取付け
板と本考案による熱スイツチとのこの組合せ部品は、次
いで、ばら荷として扱われ、次の加工に回すことができ
る。

更に、本考案の有利な構成によれば、ケーシングは、
導電性のベースと電気絶縁された材料製のカバー部分と
を有しているか、もしくは、延長部が、縦方向に外方か
ら内方へ延びるスロツトを有しており、このスロツトの
側方制限区域が、ばね部分を形成している。

本考案による熱スイツチの別の有利な構成は、連結用
の延長部がケーシングのカバー部分表面に対し直角に延
びており、加えて、電気的な接触用の接続接点が前記延
長部に平行に延びている。

更に、別の構成は、次の特徴を有している。すなわ
ち、外ケーシングの容器部分が、これと一体に構成され
た接続接点を有し、この接続接点が、カバー部分を超え
て部分的に曲げられる連結部を介して、外ケーシングの
容器部分と一体に結合されるという特徴である。

前記ばね部分は、次のように構成されている。すなわ
ち、外ケーシングのカバー部分の開口から突出する接続
接点のほかに、この接続接点と直角に延び、外ケーシン
グ内に配置された連結部を有するようにし、この連結部
の、接続接点と反対側の端部のところには、連結部と一
体にばね脚が形成され、これらのばね脚が、連結部の平
面から僅かに傾斜するようにしたのである。

更に、別の構成では、連結用の延長部が、２つの脚の
間にスロツトを有し、かつまた、アンダカツト部が２段
の突起により構成されこれらの突起がケーシングのカバ
ー部分表面に対して異なる間隔に配置されており、しか
も、特に、外ケーシング容器部分の端側に対しカバー部
分を押圧するラグが、ケーシングの容器部分により構成
されている。

更に、別の有利な構成によれば、ケーシングには、そ
の表面からほぼ直角方向に延びる、アンダカツト部を有
する延長部が備えられ、かつまた、接続接点が前記延長
部と平行に延びており、更にまた、この延長部が、その
縦方向に外方から内方へ延びるスロツトを有し、このス
ロツトの側方制限区域が、ばね部分を形成している。ま
た、別の有利な構成では、この延長部がプラスチツク
製、それも、特に、場合によつてはカバー部分も含め
て、プラスチツクの射出成形部であり、かつまた、ケー
シング・ベースが深絞り金属部品である。更に、このベ
ースの場合には、接続接点が一体に構成されている。こ
の場合、接続接点は、深絞りケーシング・ベースの突出
部からカツトアウトされている。これらの製造ステツプ
も、大部分又は完全に自動化可能であるから、製造技術
上の大きな利点が得られる。ケーシング・ベースとカバ
ー部分の連結は、次のように行なわれる。すなわち、カ
バー部分を、ケーシング・ベースの保持ラグを曲げるこ
とで保持するようにし、特に、その場合、接続接点を保
持ラグとして構成し、この接続接点が、ケーシングの外
縁からカバー部分を経て半径方向へ内方へ延び、カバー
部分から垂直に上方へ曲がる形にするのである。

スイツチ機構自体をケーシング・ベース内へ配置可能
だが、そのさいはベースとカバー部分との間を液密にシ
ールしておく。他方、極めて有利な構成では、固有の
（内）ケーシング付きバイメタル・スイツチ機構を
（外）ケーシング内に配置するようにする。熱スイツチ
の既述のケーシングは、この場合には、もつぱら外ケー
シングとしてのみ役立ち、この外ケーシング内に、内ケ
ーシングに密封された従来のスイツチ機構が装入される
のである。このスイツチ機構は、この種のスイツチ機構
の量産品を用いることができる。このスイツチ機構は、
普通は必要となるリード線が不要であり、それ自体を直
接に外ケーシングの下部へ装入する。その場合、内ケー
シングは容器と容器から絶縁されたカバー部分を有し、
これら双方は、いずれも金属製である。この構成は、更
に次の利点を有している。すなわち、内ケーシングの容
器と外ケーシング・ベースとを介して構成され、かつ、
有利にはそれらと一体に構成されている接続接点と並ん
で、第２の接触も簡単化することができる点である。こ
のための特に有利な構成は、次のようなものである。す
なわち、接続接点を、ばね部分と一体に構成し、このば
ね部分が、外ケーシングのカバー部分と内ケーシングと
の間に、ばね作用を有しつつ係合するようにし、しか
も、ばね部分を、連続ウエブ平面から傾斜したばねラグ
により形成するようにする。この構成の場合、内ケーシ
ングを有するスイツチ機構を外ケーシング・ベースに装
入後、ばね部分を有する接続接点を、内ケーシングのカ
バー部分に載せるだけでよい−場合によつては、その前
に、外ケーシングのカバー内側から、接点部分が外ケー
シングを貫通して案内されるようにする。次いで、外ケ
ーシングのカバーを載せ、既述のように、保持ラグを曲
げることにより、カバーを保持するようにする。

以上説明した熱スイツチは、それ自体だけで、もしく
は他の部分と一緒に、特に、場合により電子素子を有す
る従来式のプリント回路板に、有利には既述のように固
定することができるが、他方、次のような有利な構成も
可能である。すなわち、アンダカツトされた延長部が、
形状接続式に環状のプリント回路板に係合し、この回路
板が互いに絶縁された導体トラツクを有している。しか
も、この回路板は、互いに不導電接続された少なくとも
２つの導体トラツクの区域に、接続接点間隔に相応する
間隔で、それぞれ１つの開口を有しており、かつまた、
これらの開口の間にはスロツトが形成されており、この
スロツトの幅は、アンダカツトされた延長部ウエブの幅
に等しく、特に、このスロツトはプリント回路板の半径
に対し直角方向に形成されている。プリント回路板の外
側からは、ほぼ半径方向で互いに平行なスロツトが延び
ており、これらスロツトの真中のスロツトには、延長部
のウエブが係合し、外側のスロツトには接続接点が貫通
している。

全体として、本発明により製造される熱スイツチは、
これを加工するさい、言いかえると、特に、プリント回
路板との機械的、電気的接続のさい、手作業を必要とせ
ず、完全自動式に回路板と（機械的、電気的に）接続す
ることができる。加えて、本発明による熱スイツチの製
造自体を、簡単化し、かつ自動化することができる。な
ぜなら、リード線を、もはや手で熱スイツチにはんだ付
けしたり、溶接する必要がないからである。あるいは
又、本発明による熱スイツチの少数の個別部品を自動式
に互いに別個に案内するようにすることもできる。すな
わち、チエーン・コンベア等のコンベア装置により外ケ
ーシングの容器部分を供給するようにするのである。外
ケーシングには、内ケーシングを有するスイツチ機構
が、振動容器から同じく自動的に供される。すなわち、
外ケーシング内へ振り落される。スイツチ機構は、次い
で相応の加工装置に受取られ、容器部分内へ装入され
る。続いて、ばね部分と外ケーシングのカバー部分が載
せられ、終りに、外ケーシング容器部分のラグと外ケー
シングの接続ラグ、ないし、より精確に言えば、この接
続ラグの連結接続部が、カバー部分の上方へ曲げられ
る。これにより、カバー部分は、容器部分の端側に対し
て押付けられ、同時にばね部分が応力下に置かれる。こ
の結果、内ケーシングのカバー部分と、外ケーシングの
カバー部分から突出している接続接点との間に、電気的
な接続が確実に生ぜしめられる。

〔実施例〕

本考案のその他の利点及び特徴は、各請求項及び以下
の説明により明らかとなろう。以下では、本考案の１実
施例を添付図面につき説明することにする。

本発明による熱スイツチ１は、（外）ケーシング２を
有し、ケーシング２は、ケーシングのベース３とカバー
部分４とを有している。ケーシング２内には、バイメタ
ル・スイツチ機構が収容されている（詳細は図示せ
ず）。このスイツチ機構は、付加的に、スイツチ機構一
式として内ケーシングに密封されて外ケーシング２内へ
装入できるが（これについては後述する）、そうしなけ
ればならないということではない。ケーシング２には密
封されないスイツチ機構を収容することもできる。その
場合は、スイツチ機構のケーシングは、ケーシング２の
みとなる。

カバー部分４からは、固定延長部又は保持延長部６
が、直角に上方へ延びている。保持延長部６は、スロツ
ト12により分離された２つのばね脚11,11aを有してい
る。ばね脚11,11aは、アンダカツト部７を有し、これら
アンダカツト部は、保持突起又は肩16により、カバー部
分４の表面から間隔をおいて形成され、保持延長部６の
ウエブ部分９より横方向へ突出している。保持突起16,1
7の間には、切欠き10が設けられ、後述する接続部51
（下記参照）へのはんだ付け部27が形成され易くなつて
いる。ばね脚11,11aの間に、ばね脚の縦方向に外方から
カバー部分４の表面と直角に内方へ延びるスロツト12に
より、ばね脚11,11aには、ばね特性が与えられている。
保持延長部６から間隔をおいて、同じくカバー部分４の
表面に直角に、接続接点13,14が延びている。これらの
接点は形状安定的な金属から成つている。スイツチ１
は、第４図から第６図に見られるように、電動モータ用
の環状プリント回路板20に、異なる形式で取付けられて
いる。回路板20は、単数又は複数の導体トラツク21,22
を有し、これらのトラツクは、通例、回路板20の周囲の
１部分にわたつてのみ延び、電気的には、互いに直接に
接触はしていない。導体トラツク21,22は、コイル巻線
の接触又は接続に役立つている。すなわち、コイル端が
相応の導体トラツクと接続され、通例は、はんだ付けに
より接触せしめられている。このはんだ付け部は、また
接続ケーブルと、同じくはんだ付けにより接続され、こ
のケーブルを介して、モータが給電部に接続されてい
る。コイル端は、そのさい孔又は横のスロツトを貫通し
て、導体トラツク21,22から離れた回路板側から導体ト
ラツク側へ案内される。接続ケーブルは、回路板の部分
円形の外側切欠きの区域で、前記の隣接する孔を貫通し
て回路板のほうへ案内され、再び回路板から離れ、次い
ではんだ付けされる。これにより、一定の引張力が逃さ
れる。

第３図のプリント回路板20は、互いに間隔をおいて平
行に延びる導体トラツク21,22の間に、半径Ｒと直角方
向のスロツト23を有している。スロツト23の長さは、延
長部６の長さに等しく、その幅は、延長部６のウエブ９
の幅に等しい。

スロツト23の両側には、スロツトから間隔をおいて、
穴24,26が設けられている。スイツチ１は、プリント回
路板20のところに形状接続的に固定されている。すなわ
ち、保持延長部６は、自由端部が円錐状のばね部分を介
してスロツト23に差込まれ、肩８が回路板20の背後を掴
み、スロツト23の縁部にしまりばめされ、このようにし
てスイツチ１が回路板20に固定される。同時に、接続接
点13,14は、穴24,26を貫通して案内され、穴から突出し
ている。接点13,14は、続いて導体トラツク21,22と、は
んだ付け部27を介して接続される（第４図参照。簡略化
したため第３図には示されていない）。

以上、説明した工程は、手作業が必要とされる、公知
技術によるバイメタル・スイツチリード線の個別取付け
とは異なり、完全自動式に行なわれる。

第５図、第６図の構成の場合、プリント回路板には、
外線28から３つの平行なスロツト31,32,33が自由に設け
られている。真中のスロツト31は、保持用の延長部６の
長さにほぼ合致する長さと、ウエブ９の幅に合致する幅
を有しているのに対し、両側のスロツト32,33は、延長
部６からの接続接点13,14の間隔にほぼ等しい間隔で形
成されている。この構成の場合、回路板20が、スロツト
31の区域に、肩８とケーシング２との間に差込まれ、ウ
エブ９がスロツト31内へ係合するようにされ、接続接点
13,14がスロツト32,33から突出している。接点13,14
は、そのさい、導体トラツク21,22の区域に位置してい
る。トラツク21,22は、この場合、等しい円周上に設け
られ、スリツト31により互いに電気的に絶縁されてい
る。この場合も、はんだ付け部27が、接点13ないし14を
トラツク21ないし22に電気的に接続するために設けるこ
とができる。

第７図、第８図は、本考案による熱スイツチ１は、同
じく自体公知の形式で内ケーシング41内に配置されたバ
イメタル・スイツチ機構を有している。スイツチ機構自
体は、異なる形式に構成することができる。

内ケーシング41は、容器部分42とカバー部分43とから
成り、これら双方は、絶縁体44、たとえば絶縁材料フオ
イル又は絶縁層により電気的に互いに分離されている。
この場合、容器部分42とカバー部分43とは、容器部分42
の、縁曲げされた縁部46を介して互いに固定結合されて
いる。しかも、縁部46は、カバー部43により絶縁体44を
介して絶縁保持される。容器部分３とカバー部分４と
は、導電的に構成され、互いに接触可能の、バイメタル
・スイツチ機構の双方の接触部の一方と、それぞれ電気
接続されている結果、バイメタル・スイツチ機構用の２
つの接続部を形成している。内ケーシング41は、本考案
によれば、（外）ケーシング２内へ装入されている。外
ケーシング２は、一方では、同じくケーシング・ベース
３を有し、他方ではカバー部分４を有している。

ケーシング・ベース３は、導電材料製、たとえばスチ
ール製である。カバー部分４は、耐熱性のプラスチツク
その他などの絶縁材料製である。カバー部分４は、ま
た、この場合、固定用又は保持用の延長部６を有し、こ
の延長部６は、互いに勝手違いに構成され、配置された
２つの脚11,11aの間にスロツト12を有している。スロツ
ト12は、脚11,11aに対し、その延び方向に一定の弾性を
与えている。脚11,11aは、突起16,17を有し、これら突
起を介し、異なる厚さの回路板の後方を掴むことができ
る。すなわち、一方では、カバー部分４の表面18から突
起16までの間隔に等しい厚さの回路板に、また、他方で
は、カバー部分４の表面18から突起16までの間隔に合致
する、より薄い厚さの回路板に組付けることができる。
更に、カバー部分４内には、延長部６から間隔をおい
て、開口25が設けられ、ここから接続部又は接点ばね部
分51の接続脚又は接点13が突出している。接点ばね部分
ないし接続部51は、接続ラグ13のほかに、板ばね部分52
を有している。板ばね52は、接続接点13とばね脚53への
連結ウエブ56により形成されている。ばね脚53は、接続
接点に向い合つた端部に連結ウエブ56と一体に構成さ
れ、ウエブ56の平面から、いくぶん傾けられている。接
続接点13は、連結ウエブ56に対しほぼ直角に延びてい
る。この構成により、ばね部分52は、そのばね脚53と連
結ウエブ56とともに、内ケーシングのカバー部分43と外
ケーシング２のカバー部分４との間に配置することがで
きる。この場合、接続ラグ13は、カバー部分４の外側
へ、カツトアウト部24から突出する。カバー部分４を、
外ケーシング２の容器部分３の端側縁に対し（ひいては
内ケーシング41のカバー部分43に対し）押圧することに
より、ばね部分52は、そのばね脚53を内ケーシング41の
導電性カバー部分43に対し押付ける結果、カバー部分43
とばね部分52との間の確実な電気接触が成立し、ばね部
分52を接触脚との接触に利用できる。カバー部分４への
押圧力は、一方では、容器部分42の上方縁部46のところ
に一体に構成されたラグ49により形成される。ラグ49
は、カバー部分４の上へ押圧力により曲げられるが、こ
のことは、特に第２図から知ることができる。加えて、
同じく、容器部分42と一体に構成された接続部45は、容
器部分42の外側縁部28のところから直接に出てくる連結
部47から成つている。連結部47は、同じくカバー部分４
の上へ水平に折曲げられ、その上に押付けられる。連結
部47は、カバー部分４の表面から直角に延びる接続ラグ
14と一体に構成されている。接続ラグ14は、接続ラグ13
と平行に配置されている。これにより、連結部47の接続
ラグ14を介し、外ケーシング２の導電性ケーシング・ベ
ース３への、更には内ケーシング41の導電性容器部分42
への電気接続が可能になる。

本考案による熱スイツチは、繰返して言えば、プリン
ト回路板と一緒に用いる目的のものである。プリント回
路板は、接続ラグ13,14及び延長部６の区域に開口を有
している。これら開口の長さは、接続ラグ13,14ないし
延長部６の幅に等しく、その幅は、ラグ13,14ないし延
長部６の厚さ、それも、カバー部分４本体への延長部移
行区域の厚さに等しく、特に、向い合つた突起17,16の
間隔以下の値である。

本考案による熱スイツチは、完全自動式に、たとえ
ば、振動容器から供給されたあとで、プリント回路板と
接続することができる。すなわち、延長部６と接続ラグ
13,14とを、回路板の相応の開口から突出させ、そのさ
い、脚部分11,11aは、いくぶん押し狭められ、２つの突
起16,17が、延長部６の通過後、回路板の後方を掴み、
熱スイツチを回路板に確実に固定させる。その他の接触
も、同様に完全自動式に行なうことができる。すなわ
ち、回路板が、接続ラグ13,14の貫通する開口の区域で
終る導体トラツクを有する場合、電気的な接触接続は、
プリント回路板の導体トラツクへのはんだ付け部を介し
て行なわれる。

この構成の場合、未だ接続ケーブルを備えていない従
来形式の密閉バイメタル・スイツチ機構を用いることが
できる。すなわち、スイツチ機構を外ケーシング２内へ
装入し、既述の形式で接触せしめ、次いでケーシング
に、既述の形式でカバー部分を載せ、ベースに固定する
ことにより、ケーシングを閉じる。この作業ステツプ
も、大巾に、ないしは完全に自動化できる。

ケーシング寸法は、密閉スイツチ機構自体に比して、
１ミリの何分のいくつかの値だけ大きくされた。あるい
は又は、既述のように、バイメタル・スイツチを、その
まま、ケーシング２のベース３内へ装入し、ケーシング
２を適当な形式で閉じることができる。そのさい、この
目的のために、上述の構成に加えて、特に、流体シール
された閉鎖が確実に行なわれる。これは、密閉式バイメ
タル・スイツチ機構自体の場合と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による熱スイツチの、第２図の矢印Ｉ
の方向で見た側面図、第２図は、第１図の矢印IIの方向で、第１図の熱スイツ
チを見た平面図、第３図は、第１図の熱スイツチを下へ取付けた電動モー
タ用環状プリント回路板の部分図、第４図は、第３図のIV−IV線部分断面図、第５図は、半径方向スロツトを有する相応の環状プリン
ト回路板と、スロツトに差込まれた熱スイツチ保持延長
部との部分図、第６図は、第５図のVI−VI線部分断面図、第７図は、第１図の実施例に似た熱スイツチを、部分的
に断面して示した拡大図、第８図は第７図の熱スイツチの平面図である。１…熱スイツチ、２…外ケーシング、３…ケーシング・
ベース、４…カバー部分、６…保持用の延長部、７…ア
ンダカツト部、９…ウエブ部分、10…切欠き、11,11a…
ばね脚、12…スロツト、13,14…接続接点、16,17…保持
用の突起、18…表面（カバー部分の）、20…プリント回
路板、21,22…導体トラツク、23…スロツト、24,26…
穴、25…開口、28…外側縁部、31,32,33…スロツト（回
路板）、27…はんだ付け部、41…内ケーシング、42…容
器部分、43…カバー部分、46…縁部、45…接続部、47…
連結部、49…ラグ、51…接続部、52…板ばね部分、53…
ばね脚、56…連結ウエブ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ケーシング内にバイメタル・スイッチ機構
を備えた熱スイッチであって、ケーシングがアンダーカ
ットされた延長部及び該延長部に隣接する接続接点を有
する形式のものにおいて、延長部（６）が突起（16）を
備えた２つのばね脚（11,11a）を有していて、形状接続
的にプリント回路板（20）のスロット（23）内に係止さ
れるようになっており、接続接点（13,14）がプリント
回路板（20）の互いに絶縁された導体トラック（21,2
2）を接続するように構成されており、バイメタル・ス
イッチ機構が固有の内ケーシング（41）と一緒に熱スイ
ッチのケーシング内に配置されていることを特徴とす
る、バイメタル・スイッチ機構付き熱スイッチ。