JP4537968B2 - サーモスタット - Google Patents

Description

本発明は、電気機器のコイル等の過熱を検出する取り付けが容易なサーモスタットに関する。

従来より、家庭内または職場において種々の電気機器が広く使用されている。しかし電気機器は、ものによってはその使用方法の誤りや使用後の電源の切り忘れなどが原因となって火災を引き起こすことが多々見聞されている。例えば卑近な例ではヘアドライヤにおいて火災発生の報告がしばしばなされていた。

そこで近年では、殆どの電気機器に、その異常時の安全性を確保するために、電流ヒューズ、温度ヒューズ、サーモスタット等の直接電源を遮断する安全素子が内部又は外部に取り付けられている。

ただし、ヒューズのような一動作限りの素子の場合、一回遮断動作すると、その素子は使用不能となるから素子の交換をしなければならない。つまり電気機器の修理という形態をとることになる。しかし、これでは不便であるから、特に使用温度を一定温度以下に保つ必要のある電気機器などでは、繰り返し動作の利くサーモスタットを使用する場合が多い。

例えば、モータなどの電気機器のコイルが過熱すると、その導線表面に絶縁塗装が焼け落ち、コイル全体が焼き切れて、工場火災の原因となることが多い。このような危険を防止するために、モータなどの電気機器のコイルにサーモスタットを取り付けるが、その取り付けの際、取り付けが容易なように、サーモスタットに取り付け部を形成したものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
実開昭５６−１２７６４５号公報（第１図〜第４図）

ところで、特許文献１の第３図及び第４図に示されるサーモスタットは、いずれも取り付け部としての片２がサーモスタット本体ケース１から長手方向又は短手方向に突設され、且つ取り付け用の紐体７からサーモスタット本体ケース１がずれて脱落しないように片２に凹条３が形成されている。

しかし、これらのサーモスタットはいずれも、片２がサーモスタット本体ケース１とは別に長手方向又は短手方向に突設されている分だけサーモスタットケース全体が大型化するという欠点がある。

また、取り付け部である片２は取り付け対象のコイルに密着するが、サーモスタット本体ケース１には紐体７が掛けられないのでサーモスタット本体ケース１がコイルに密着せず、内部のサーモスタットの熱応動が鈍くなる虞もある。

また、片２に凹条３が形成されているため、紐体７自身の太さ又は掛け回しの際の回数を凹条３の幅内に収めるという制約を受けて、自由度が劣るという問題もある。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、本体ケースに大型化の要因となる取り付け部を新たに設けることなく、且つ取り付け部を締め付ける紐体から本体ケースがずれ落ちることのない絶縁カバー付きサーモスタットを提供することである。

先ず、本発明のサーモスタットは、内部に固定接点が設けられ該固定接点の配設部の延長部が外部に露出して形成された第１の端子と、該第１の端子の上記固定接点に対向する位置に可動接点を設けた可動板と、該可動板の上記可動接点を設けた端部とは反対側の端部に固定され該固定部の延長部が外部に露出して形成された第２の端子と、上記可動板に取り付けられ所定温度で反り返り方向を反転させて上記可動板の上記可動接点を上記固定接点に対して離接させるバイメタルと、から成る電気回路開閉機構部の上記第１の端子及び上記第２の端子を絶縁保持する基部と、該基部を上から包み込むように該基部に係合して該基部上の上記電気回路開閉機構部を保護する樹脂カバーと、を有するサーモスタットであって、上記樹脂カバーは上面の一方の端部に突起部を形成され、該突起部に連続する上記上面は上記樹脂カバーの他方の端部に連続する上面に対し傾斜面を介在させて低い段差を形成され、上記低い段差部を形成する上記一方の端部上面に対応する位置の上記樹脂カバーの天井壁から下方に突起する予備補強体が設けられ、該予備補強体の下端部は、上記樹脂カバーが上記基部に係合したときは上記基部に当接せず、上記樹脂カバーに異常な外力が加えられたとき上記基部に当接する、ように構成される。

このサーモスタットにおいて、例えば、上記樹脂カバーの上記突起部と上記低い段差を形成された上面は、上記電気回路開閉機構部の上記可動接点と上記固定接点とが対向配置された部位とは反対側の部位を覆う位置に形成される。

また、例えば、上記一方の端部上面の低い段差部と上記傾斜面が形成された位置に対応する上記樹脂カバーの両側壁の内面にそれぞれ少なくとも二本の補強用柱部が、その下端部を上記基部に当接するように設けられる。

上記基部は、例えば、上記電気回路開閉機構部の接点と並列に抵抗体を有し、上記基部の上記抵抗体の位置に対応する底部内側の位置及び上記基部の上記抵抗体の位置に対応する上記抵抗体に対応する位置とは異なる底部外側の位置にそれぞれ凹部を形成されている。

本発明によれば、サーモスタットの本体ケースの一方の上面端部に突起を設け、この突起に続く上面部を他方の上面端部から傾斜面を介在させた低い段差部とするので、サーモスタットを発熱体に固定する紐材を段差部に掛け回すだけで、サーモスタットを紐材から外れることなく発熱体に固定することができる。

また、固定部である段差面は本体ケースとは別に新たに設けたものではなく本体ケースの一部に形成したものであるので、本体ケースが大型化することがない。
また、固定部は傾斜面を伴った段差面であるので、段差部に掛け回す固定用の紐材の太さや掛け回し回数にほとんど制限がなく使い勝手がよい。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１(a) は、第１の実施形態におけるサーモスタットの断面図であり、同図(b) は上部カバーの上面を、一部を除きほぼ全面を切り欠いて内部を示す斜視図、同図(c) は、発熱体に取り付けた状態を示す外観斜視図である。

図１(a),(b),(c) に示すように、本例のサーモスタット１は、内部に固定接点２が設けられ、この固定接点２の配設部３の延長部が外部に露出して形成された第１の端子４を備えている。

また、サーモスタット１は、上記の第１の端子４の固定接点２に対向する位置に可動接点５を設けた可動板６を備え、そして、可動板６の可動接点５を設けた端部とは反対側の端部７に、ビス８又はカシメで固定された固定部９と、この固定部９の延長部が外部に露出して形成された第２の端子１１とを備えている。

そして、可動板６に取り付けられ、所定温度で反り返り方向を反転させて可動板６の可動接点５を固定接点２に対して離接させるバイメタル１２を備えている。尚、図１(a) は、可動接点５が固定接点２に圧接して電気回路を閉じている状態を示している。

これら固定接点２、配設部３、第１の端子４、可動接点５、可動板６、端部７、固定部９、第２の端子１１、及びバイメタル１２は、第１の端子４と第２の端子１１間の電気回路開閉機構部を形成している。

そして、サーモスタット１は、上記電気回路開閉機構部の第１の端子４及び第２の端子１１を絶縁保持する基部１３を備えている。また、この基部１３を上から包み込むように基部１３に係合して基部１３上の電気回路開閉機構部を保護する樹脂カバー１４を備えている。

この樹脂カバー１４は、その上面のカバーの長手方向の中心に対し、一方（図の左方）の端部に突起部１５を形成されている。また、突起部１５に連続する上面１６は樹脂カバー１４の他方（図の左方）の端部に連続する上面１７に対し傾斜面１８を介在させて低い段差を形成されている。

この樹脂カバー１４の突起部１５と低い段差を形成された上面１６は、サーモスタットの固定部側、すなわち、電気回路開閉機構部の可動接点５と固定接点２とが対向配置された部位とは反対側の部位を覆う位置に形成されている。

すなわち、サーモスタット本体と樹脂カバー１４の位置関係は、樹脂カバー１４の段差の高い上面１７が、可動板６の可動接点５を取り付けた先端部分に対応する位置になるので、バイメタル１２による接点の開閉動作に支障の無いよう、接点側には十分な空間が確保されている。

この反対側となる図の左側は、可動板６の固定部であり、機構的な変位は大きく無いので、この左側部分に、樹脂カバー１４の突起部１５とこの突起部１５に続く低い段差の上面１６を設けるようにしている。

これにより、低い段差を形成された上面１６の部分に、固定用の紐材２０などによる締め付けで強い外力が加えられ、たとえ上面１６が多少内側に変形するようなことがあっても、その下部には電気回路開閉機構部の固定部が配置されており、可動部は配置されていないので、上面１６が内側への変形で電気回路開閉機構部が悪影響を受けることはない。

また、樹脂カバー１４の内部は、傾斜面１８の始点部と終点部に位置する内部両側壁面に、それぞれ少なくとも二本の補強用柱部１９が形成されている。これらの補強用柱部１９は、その下端部が、基部１３と樹脂カバー１４が係合した状態で、基部１３に当接するように設けられている。

これにより、傾斜面１８の部分に、固定用の紐材２０などによる締め付けで強い外力が加えられても、よほどのことでないと傾斜面１８が内側に変形するようなことはない。
また、樹脂カバー１４の内部には、上記の突起部１５に近い箇所で且つ内部機構に悪影響の無い部分の天井壁から下方に突起する予備補強体２１が２箇所に設けられている。尚、同図(b) では、切り欠き部からは陰になるため、１箇所の予備補強体２１しか見えない。

この予備補強体２１の下端部は、樹脂カバー１４が基部１３に係合したときに基部１３に当接せず、一定の距離を保つように設定されている。そして、樹脂カバー１４に異常な外力が加えられたとき、基部１３に当接して、樹脂カバー１４の過大な変形を防止するように機能する。

また、基部１３と樹脂カバー１４との係合では、同図(a) の係合箇所２２に示すように、基部１３と樹脂カバー１４とが特に端子に近い部分で互い違いに噛み合う構造となっている。また、この係合箇所２２と電気回路開閉機構部との間に壁部２３が設けられている。

これにより端子部の半田接続時の溶剤からの電気回路開閉機構部への悪影響や、接点部に近い端子部からの異物の浸入を防止することができる。
また、このサーモスタット１は、自己保持型のサーモスタットであり、底部中央に、接点と並列に接続された並列抵抗体２４を内蔵している。この並列抵抗体２４は、サーモスタット１が回路遮断の動作後に発熱し、その発熱でバイメタル素子を保温することで、回路遮断が自動的に復帰することを阻止するものである。

この並列抵抗体２４が位置する部分の基部１３の底面、すなわち基部１３の底面内側中央部に、一段低い凹部２５が形成されている。さらに、この凹部２５とは異なる部分で基部１３の底部外側にも同様に凹部２６が設けられている。

上記の内側底面の凹部２５は、並列抵抗２４が直接基部１３に接触する面積を可及的に小さくするためであり、底部外側の凹部２６は、基部１３が外部部材に接触する面積を可及的に小さくするためである。

これにより、並列抵抗２４の発熱が外部に伝達されにくくし、回路遮断の自己保持を維持しやすくなるようにしている。
上記の基部１３と樹脂カバー１４で内部のサーモスタット本体（電気回路開閉機構部）を挟むように全体を組み付ける。このとき、基部１３と樹脂カバー１４の係合部の数箇所にロック機構が設けられている。

これにより、基部１３と樹脂カバー１４の係合後は、樹脂カバー１４を容易には開けることができないように構成されている。また、サーモスタット本体を内部にしつかり固定するように構成されている。

このように、上記第１の実施形態によれば、絶縁カバー付きサーモスタットを電気機器に固定する取り付けに際して、絶縁カバーに掛かる締め付け力でサーモスタットの機能に影響がないような箇所に突起部１５と低い段差の上面１６からなる取付固定部を形成した。

これにより、図１(c) に示すように、バンド等の固定用の紐部材２０により、サーモスタット１を、例えばモータのような電気機器のコイル２７などの上に、安定して位置決めし、取り付けができるようになる。

紐部材２０が掛け回される低い段差の上面１６の両側には、突起部１５と上がり斜面１８があるので、上面１６に掛け回された紐部材２０からサーモスタット１が外れ落ちるような虞はない。

低い段差の上面１６で形成される取付固定部は、溝のように紐部材の太さや掛け回しの回数を制約するものではないので、絶縁カバー（樹脂カバー１４）付きサーモスタットの取りつけが容易に、安定して行うことができるようになる。

また、取付固定部を形成する突起部１５と低い段差の上面１６を、サーモスタット本体の固定部上方に形成してあるので、取付固定部に万一紐部材２０による過大な締め付け力が加わっても、サーモスタット本体の安全性が確保され、内部機構部に悪影響が及ぶことがない。

また、過大な力で取付固定部に変形が起きても、変形後に初めて機能する支柱状の予備補強体を内部に設けているので、安全性が確保される。
また、基部と樹脂カバーの係合を噛み合わせ式にし且つ係合部と内部とを壁で仕切るので、半田付けの溶剤などが内部に侵入して接点に悪影響を及ぼすような虞がなく、安全性が確保される。

また、内部に並列抵抗を有する自己保持型のサーモスタットの場合、基部の底部に凹部を設けることで、並列抵抗体が基部と直接接触する面積が極めて小さく、また、基部が外部機器と接触する面積も小さいので、耐熱性上の弱点が解消されると共に並列抵抗からの放熱を防止でき、並列抵抗の熱を有効に使うことができる。

図２(a) は第２の実施形態におけるサーモスタットの断面図であり、同図(b) は同図(a) のＡ−Ａ´断面矢視図である。尚、同図は可動接点５が固定接点２から離隔して電気回路が開いた状態、つまり電気回路が遮断された状態を示している。

また、図２(a),(b) には、図１と同一機能部分には図１と同一の番号を付与して示し、要部以外の説明は省略する。
同図(a),(b) 示すサーモスタット２８は、一端（同図(a) では右側端部、同図(b) では図面奥行き方向手前側端部）が開口する箱状の樹脂製筐体２９を備えている。

同図(a) において、サーモスタット本体は、固定接点２、配設部３、第１の端子４、可動接点５、可動板６、端部７、固定部９、第２の端子１１、及びバイメタル１２で構成されている。

このサーモスタット本体を、樹脂製筐体２９の開口部から挿入したのち、開口部を蓋３１で閉じて全体を組み付ける構成となっている。
このサーモスタット２８の、樹脂製筐体２９の上部内壁の上記開口部から奥行き方向には、少なくとも１本（本例では同図(b) に示すように二本）の補強用梁部３２が設けられている。

これにより、本例の場合も、図１(c) に示したように、バンド等の固定用の紐部材２０により、サーモスタット２８を、モータのような電気機器のコイルなどの上に、安定して位置決めし、取り付けができるようになる。

固定の際の紐部材２０による締め付けが多少きつくても、樹脂製筐体２９の上部内壁に形成されている補強用梁部３２の存在により、樹脂製筐体２９は容易には変形することがない。

(a) は第１の実施形態におけるサーモスタットの断面図、(b) は上部カバーの上面を一部を除きほぼ全面を切り欠いて内部を示す斜視図、(c) は発熱体に取り付けた状態を示す外観斜視図である。 (a) は第２の実施形態におけるサーモスタットの断面図、(b) は(a) のＡ−Ａ´断面矢視図である。

符号の説明

１ サーモスタット
２ 固定接点
３ 配設部
４ 第１の端子
５ 可動接点
６ 可動板
７ 端部
９ 固定部
１１ 第２の端子
１２ バイメタル
１３ 基部
１４ 樹脂カバー
１５ 突起部
１６ 突起部に連続する上面
１７ 他端部に連続する上面
１８ 傾斜面
１９ 補強用柱部
２０ 紐材
２１ 予備補強体
２２ 係合箇所
２３ 壁部
２４ 並列抵抗体
２５、２６ 凹部
２７ コイル
２８ サーモスタット
２９ 樹脂製筐体
３１ 蓋
３２ 補強用梁部

Claims (4)

1. 内部に固定接点が設けられ該固定接点の配設部の延長部が外部に露出して形成された第１の端子と、
   該第１の端子の前記固定接点に対向する位置に可動接点を設けた可動板と、
   該可動板の前記可動接点を設けた端部とは反対側の端部に固定され該固定部の延長部が外部に露出して形成された第２の端子と、
   前記可動板に取り付けられ、所定温度で反り返り方向を反転させて前記可動板の前記可動接点を前記固定接点に対して離接させるバイメタルと、
   から成る電気回路開閉機構部の前記第１の端子及び前記第２の端子を絶縁保持する基部と、
   該基部を上から包み込むように該基部に係合して該基部上の前記電気回路開閉機構部を保護する樹脂カバーと、
   を有するサーモスタットであって、
   前記樹脂カバーは上面の一方の端部に突起部を形成され、
   該突起部に連続する前記上面は前記樹脂カバーの他方の端部に連続する上面に対し傾斜面を介在させて低い段差を形成され、
   前記低い段差部を形成する前記一方の端部上面に対応する位置の前記樹脂カバーの天井壁から下方に突起する予備補強体が設けられ、該予備補強体の下端部は、前記樹脂カバーが前記基部に係合したときは前記基部に当接せず、前記樹脂カバーに異常な外力が加えられたとき前記基部に当接する、
   ことを特徴とするサーモスタット。
2. 前記樹脂カバーの前記突起部と前記低い段差を形成された上面は、前記電気回路開閉機構部の前記可動接点と前記固定接点とが対向配置された部位とは反対側の部位を覆う位置に形成される、ことを特徴とする請求項１記載のサーモスタット。
3. 前記一方の端部上面の低い段差部と前記傾斜面が形成された位置に対応する前記樹脂カバーの両側壁の内面にそれぞれ少なくとも二本の補強用柱部が、その下端部を前記基部に当接するように設けられる、ことを特徴とする請求項２記載のサーモスタット。
4. 前記基部は、前記電気回路開閉機構部の接点と並列に抵抗体を有し、前記基部の前記抵抗体の位置に対応する底部内側の位置及び前記基部の前記抵抗体の位置に対応する前記抵抗体に対応する位置とは異なる底部外側の位置にそれぞれ凹部を形成されていることを特徴とする請求項１記載のサーモスタット。

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