JPH02273427A - サーモスタット及びそのスプリングワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、サーモスタットに係り、更に詳細には温度変
化に応答してスイッチを開閉するバイメタルディスクを
使用する型式のサーモスタットに係る。本発明は特にサ
ーモスタット組立体に適用可能なものであるか、本発明
の改良されたスプリングワッシャは他の環境に於ても使
用され得るものである。

［従来の技術］ 公知の型式のサーモスタット組立体はスイッチケースと
金属製のディスクハウジングとの間に配置されたバイメ
タルディスクを含んでいる。熱が金属製のディスクハウ
ジングを経てハイメタルディスタべまたバイメタルディ
スクより伝達される。

全ての動作条件下に於てバイメタルディスクが必すしも
その金属製のハウジングと強固に係合した状態にないな
らば、熱伝達が良好には行われない。

従ってバイメタルディスクをその金属製のハウジングと
強固に係合した状態に維持し、これにより良好な熱伝達
が行われるよう構成された単純な構造が必要とされてい
る。

［発明の概要］ 本発明のサーモスタット組立体はスイッチケスとバイメ
タルディスクとの間に介装されディスクをその金属製の
ハウジングと強固に係合した状態にイマｊ勢する付勢手
段を含んでいる。

一つの実施例に於ては、付勢手段はリング状の平坦なベ
ース部を有するスプリングワッシャの形態をなしている
。スプリングフィンガにはそれをスイッチケースに取付
けるための弾性を有する取付は手段が設けられている。

一つの好ましい実施例に於ては、取付は手段はその内周
縁に隣接してベース部より実質的に垂直に延在する互い
に対向する一対のスプリングフィンガを含んでいる。

まただスプリングワッシャには組立中にスプリングフィ
ンガ及びバイメタルディスクを位置決めしそれらの間に
所定の関係を維持する位置決め手段が設けられている。

この位置決め手段はベース部の外周縁より外方へ延在す
る第一のタブ部と、該第−のタブ部に対し実質的に垂直
に延在する第二のタブ部とを有する複数個の周方向に互
いに隔置された位置決めタブの形態をなしていてよい。

バイメタルディスクを付勢するディスシト１勢手段は、
ベース部の外周縁より外方へ延在し３０度以下の角度に
てベース部より下方へ湾曲された複数個の周方向に互い
に隔置されたディスク付勢夕ブを含んでいる。

またスプリングワッシャにはディスク付勢手段に対抗し
てスイッチケースの端面を（＝１勢する逆方向（ｑ勢子
段が設けられている。この逆方向（−＝１勢手段はディ
スク付勢手段と共働する一組の付勢タブを含んでいる。

ディスク付勢手段はバイメタルディスクにその外周縁に
隣接した位置に於てのみ係合するようになっていること
が好ましい。

本発明の主要な１」的は、金属製のハウジングと強固に
係合した状態に付勢されたバイメタルディスクを有する
改良されたザーモスタッＩ・組立体を提（共することで
ある。

本発明の他の一つのＩ」的は、バイメタルディスクをそ
の金属製のハウジングと係合した状態にｆ＝１勢する改
良されたスプリングワッシャを提供することである。

本発明の更に他の−の目的は、経済的に製造し組立てる
ことのできるサーモスタット及びスプリングワッシャを
提供することである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

［実施例］ 第１図は閉止端部１２と中空の内部空間へ近接するため
の開口端１４とを有するセラミック製のスイッチケース
Ａを示している。閉止端１２と開口端１４との間には周
縁壁１６か延在している。

静止接点支持体Ｂか設けられており、該支持体には電気
接点］８が取付けられている。静止接点支持体Ｂはスイ
ッチケースＡの中空の内部空間に受入れられるようにな
っており、支持体Ｂに設けられた突起２０は閉止端］２
に設けられた溝２２を貫通して延在するようになってい
る。突起２０は端子２６に設けられた孔２４内に受入れ
られるようになっており、端子２６は溝２２と整合され
た状態にて閉止端１２に設けられたリセス２８内に受入
れられるようになっている。突起２０は溝２２及び孔２
４に挿通されると折曲げられ、これにより静止接点支持
体Ｂが端子２６に固定される。

可動の接点支持体ＣかスイッチケースＡの中空の内部空
間内に受入れられるようになっており、該支持体には細
長い可動のスイッチアーム３２か溶接及びかしめにより
取付けられている。可動の接点３４が可動のスイッチア
ーム３２の自由端により担持されている。可動の接点支
持体Ｃは閉止端コ２に設けられた溝３８を貫通して延在
可能な突起３６を有している。端子４０が溝３８と整合
された位置にて閉止端１２に設けられたリセス４２内に
受入れられるようになっている。端子４０に設けられた
孔４４が接点支持体Ｃの突起３６を受入れるようになっ
ている。突起３６は溝３８及び孔４４に挿通されると折
曲げられ、これにより端子４０が支持体Ｃと固定される
。

伝達ピンＤが長平方向に運動し得るようスイッチケース
Ａの内部空間内に配置され案内されるようになっており
、スイッチアーム３２と共働して可動の接点３４を静止
接点］８と係合する方向及び接点１８との係合より離脱
する方向へ駆動するようになっている。

アルミニウム製のハウジングＥか肩部５２により り囲繞された円形の中央リセス５０を有Ｉ、ている。

ハウジングＥに設けられた湾曲可能な複数個の固定タブ
５４かスイッチケースＡのコーナーリセス５８により郭
定された肩部５６と強固に係合した状態に変形されるよ
うになっている。かくしてハウジングＥはスイッチケー
スＡの開口端１４を閉ざす。バイメタルディスクＦがハ
ウジングＥに設けられたリセス５０を跨いており、ディ
スクＦの周縁面部が肩部５２に係合している。ハウジン
グＥには組立てられたサーモスタットを取付けるための
取付はタブ６０が設けられている。

本発明に従って構成されたスプリングワッシャＧがスイ
ッチケースＡの端面及びバイメタルディスクＦを押圧し
、これによりディスクをハウジングＥの肩部５２と強固
に係合した状態に維持している。スプリングワッシャに
よる押圧作用はバイメタルディスクＦが何れの方向に湾
曲した位置及びそれらの間の位置に於ても生じ、ディス
クとハウジングとの間に於ける熱伝達を向上させる。ま
たスプリングワッシャＧは減衰作用を発生し、バイメタ
ルディスクＦがその湾曲した位置の間にスナップ変形す
る際のディスクの振動を低減するようになっている。

バイメタルディスクＦは通常時にはハウジングＥに設け
られたリセス５０内へ下方へ湾曲された状態にあり、電
気接点１８及び３４は互いに接触した状態にある。バイ
メタルディスクＦが所定の温度に到達すると、逆方向に
湾曲した状態にスナップ変形し、伝達ピンＤを長平方向
に駆動してスイッチアーム３２を湾曲させ、可動の接点
３４を静止接点１８より引離す。

第２図乃至第５図は内周縁７２及び外周縁７４を有する
リング状の平坦なベース部７０を含むスプリングワッシ
ャＧを示している。内周縁７２はスプリングワッシャＧ
の中央孔を郭定しており、該中央孔を貫通した状態で伝
達ピンＤか自由に運動するようになっている。

スプリングワッシャＧをスイッチケースＡに取付けるた
めの弾性を有する取付は手段が設けられている。図示の
実施例に於ては、取付は手段は内１］ 周縁７２に近接して配置された互いに対向する一対の弾
性を有するスプリングフィンガ７６及び７８の形態をな
している。

スプリングワッシャＧにはバイメタルディスクＦをハウ
ジングＥの肩部５２と強固に係合した状態に付勢するデ
ィスク（【Ｉ勢手段か設けられている。

図示の実施例に於ては、ディスク付勢手段はベス部７０
の周りに周方向に隔置された四つのデイスクイ【ｊ勢タ
ブ８０．８２．８４．８６の形態をなしている。第５図
に示されている如く、各ディスク付勢タブは３０度以下
の角度にて、好ましくは約１５度の角度にて平坦なベー
ス部７０に対し下方へ湾曲されている。デイスクイ」勢
りブ８０〜８６の外端はバイメタルディスクＦの直径と
ほぼ同一の直径を有する円の円周上に位置している。

また第５図は約６０度の角度にてベース部７０より上方
へ傾斜した短い第一の部分９０と、該第−の部分９０に
対し約６０度の角度にて延在する細長い第二の部分９２
と、該第二の部分９２に対し約６０度の角度にて延在す
る第三の部分、即ち］２ 端子部分９４とを有するフィンガ７６を示している。第
二の部分９２と第三の部分９４の交点９６はスイッチケ
ースＡに設けられたリセスの底面に押付けられた状態に
て係合する係合部を郭定している。

スプリングワッシャＧにはディスク付勢タブ８０〜８６
に対抗してスイッチケースＡの端面を押圧する逆方向イ
；］勢手段か設けられている。この逆方向付勢手段は平
坦なベース部７０の周りに周方向に互いに隔置された四
つの逆方向付勢タブ］０２．１０４．１０６．１０８の
形態をなしている。

逆方向付勢タブ１０２〜１０８は３０度以下の角度、好
ましくは約１５度の角度にてベース部７゜より上方へ湾
曲されている。スプリングワッシャＧ及びバイメタルデ
ィスクＦをサーモスタットのハウジングに組付ける際に
スプリングワッシャＧ及びバイメタルディスクＦを位置
決めし且それらの間に所定の関係を維持する位置決め手
段が設けられている。この位置決め手段は平坦なベース
部７０の周りに周方向に互いに隔置された四つの弾性を
有する位置決めタブ］コ０．１１２．１］４．１１６の
形態をなしている。

第４図に示されている如く、各位置決めタブはベース部
７０と同一の平面内にてベース部より外方へ延在する細
長い第一の部分１−２０と、該第−の部分］２０に対し
実質的に垂直に延在する第二の部分１２２とを含んでい
る。第一の部分］２０と第二の部分１２２との間の角度
はスプリングバックが可能であるよう９０度よりも幾分
か大きい値であることが好ましい。第二の部分１２２の
先端はディスク付勢タブ８０〜８６の先端よりもディス
ク７０より実質的に離れた位置にスプリングバックヤＧ
の軸線方向に隔置されている。位置決め手段の第二の部
分１２２の先端はタブ８０〜８６及び１０２〜１０８の
端部か存在する円の直径よりも僅かに大きい直径を有す
る円の円周上に存在していることが好ましい。

位置決めタブ１　］、　Ｏ〜］１６の周方向の幅は、ハ
ウジングＥがスイッチアームＡに組付けられる際に位置
決めタブが容易に湾曲して組付けの邪魔］４ にならないよう、付勢タブ８０〜８６及び１０２〜１０
８の周方向の幅よりも実質的に小さい。

第６図は互いに対向し互いに隔置されたボス１４０及び
］４２を有するスイッチケースＡの内部を示しており、
ボス１４０及び１４２は互いに対向し実質的にＵ形をな
す伝達ピン案内通路］４４及び１４６を有し、これらの
案内通路により伝達ピンＤか長手方向に往復動し得るよ
う案内されるようになっている。案内通路の根元部には
細長い長方形のリセス］４８及び１５０が設けられてお
り、これらのリセスは第７図に示されている如くスプリ
ングワッシャＧの弾性を有するスプリングフィンガ７６
及び７８を受入れ得るよう伝達ピンＤの長手方向に延在
している。ボス１４０及び１４２にはスプリングワッシ
ャＧの付勢タブ１０２〜１０８の少なくとも一部を受入
れるためのリセスを備えたキャビティ１６０及び１６２
か設けられている。キャビティ１６０及び１６２の平坦
な底面には第７図に示されている如く逆方向付勢タブ１
．０２〜１．０８が係合するようになっている。

］５ スプリングワッンヤＧ８バイメタルディスクＦ及びハウ
ジンクＥか組付けられると、スイッチケースＡか第８図
に示された位置より逆転される。

スイッチケースがかくして逆転されると、スプリングワ
ッシャＧをスイッチケースＡの中空の内部空間内にてボ
スに取付けることができる。次いでバイメタルディスク
Ｆが該ディスクの直径よりも（ｆｆｉかに大きい直径の
田土に位置する位置決めタブ内に配置される。かくして
バイメタルディスクＦは位置決めタブ内に自由に受入れ
られるが、ハウジングＥかスイッチケースＡに取（−＝
Ｉけられる間スプリングワッシャＧに対し所定の関係に
位置決めされ維持される。ハウジングＥが取トｊけられ
ると肩部５２に隣接する平坦面５３が位置決めタブの先
端に係合し、これにより位置決めタブが」三方へ押圧さ
れる。ハウジングＥとスイッチケースＡの底面との間の
軸線方向の間隙はかかる変位を可能にするに十分な大き
さである。

ディスク例勢タブの先端はバイメタルディスクＦにその
外周縁に間近に隣接した位置にて係合し、］に れによりディスクを肩部５２と係合した状態に強固に付
勢する。ザーモスタッｌ−絹立体が第８図に示された位
置、逆転された位置、又はそれらの中間の位置にあるか
否かに拘らず、スプリングフィンガＧは常にバイメタル
ディスクをそのハウジングＥと係合した状態に強固に付
勢し、これにより良好な熱伝達を可能にする。

バイメタルディスクＦが第８図に示された位置より逆方
向に湾曲した状態にスナップ変形すると、伝達ピンＤは
スイッチアーム３２と係合する位置まで上方へ移動し、
これにより可動の接点３４を静止接点１８との係合状態
より離脱させる。バイメタルディスクＦか逆方向に湾曲
した位置にあるときにも、ディスク（＝１勢手段は作用
してディスクをハウジングＥと強固に係合した状態に維
持する。

バイメタルディスクの温度が低下すると、該ディスクは
スナップ変形によって第８図に示された位置へ戻り、こ
れにより伝達ピンＤがハウジングＥへ向けて長手方向に
運動し、スイッチの接点が接触せしめられる。またバイ
メタルディスクＦが逆方向に湾曲した位置にあるときに
は、伝達ピンＤを介して作用するスイッチアーム３２の
付勢力によりバイメタルディスクＦかそのハウジングＥ
と強固に係合した位置に付勢される。

また弾性を有するスプリングフィンガ７６及び７８によ
り郭定された取イ；］け手段は、ハウジングＥをスイッ
チケースに組付ける際にスプリングワッシャＧをスイッ
チケースの中央に位置決めする位置決め手段を郭定して
いる。バイメタルディスクＦが位置決めタブ１１０〜１
１６内に保持されると、スプリングワッシャＧ及びバイ
メタルディスクＦはハウジングＥのリセス５０の中央及
び伝達ピンＤの長手方向軸線と実質的に同心に整合した
状態にてスイッチケースＡ上に位置決めされる。

第９図は伝達ピンＤのための案内面１４４ａ及び１４６
ａを有するスイッチケースＡ１を示している。案内面］
４４ａ及び１４６ａは、伝達ピンＤと同一の長手方向軸
線を有する共通の円筒の外周面上に位置する面］７０及
び１７２を有するコイルスプリング受入れキャビティを
郭定するよう］８ 切欠かれている。コイルスプリング１７４は伝達ピンＤ
より径方向外方へ隔置された状態でキャビティ内に受入
れられている。スプリング１７４の一端はスイッチケー
スＡに設けられた肩部１７６及び］７８に当接しており
、その他端はバイメタルディスクＦに当接してディスク
をそのハウジングＥと強固に係合した状態に付勢してい
る。バイメタルディスクＦが逆方向に湾曲し得るよう、
スイッチケースＡ１の底面にはキャビティ１６０ａ及び
１６２ａが設けられている。

第１０図及び第１１図は中央孔１８２を備えた環状のベ
ース部１８０を有するリーフスプリングＫを示している
。互いに対向し逆方向に湾曲されたスプリングアーム１
８４及び］８６がベース部１、８０より外方且上方へ延
在している。

第１２図はリーフスプリングにのベース部］８０の孔１
８２に挿通された状態で密に受入れられた小径の丸いノ
ーズ部１８８を備えた伝達ピンＤを有するスイッチケー
スＡ２を示している。ベース部１８０は伝達ピンＤに設
けられた肩部１９０に当接している。スプリングアーム
１８４及び１８６はスイッチケースＡ２の端面１９２に
当接するようになっている。バイメタルディスクＦが逆
方向に湾曲し得るよう、スイッチケースＡ２にはキャビ
ティ１６０ｂ及び１６２ｂが設けられている。伝達ピン
Ｄを介して作用するスプリングにはバイメタルディスク
ＦをそのハウジングＥと強固に係合した状態にイ１勢し
ている。

前述の如く、ディスク付勢タブ８０〜８６の外端及びバ
イメタルディスクＦの外周縁はほぼ共通の円の円周上に
位置している。タブ８０〜８６がサーモスタットの組立
て中に撓まされると、これらタブの端部はディスクｒの
外周縁が存在する円の直径よりも幾分か大きい直径を有
する円の円周上に位置するようになる。この状態に於て
は、タブ８０〜８６はディスクＦの外周縁と伝達ピンＤ
に面するディスクＦの面との間の境界部に係合する。何
れにせよ、タブ８０〜８６はかかる境界部又は境界部に
間近に近接した位置にてディスクＦに係合することか好
ましい。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーモスタット組立体を示す分解斜視図である
。 第２図は本発明に従って構成されたスプリングワッシャ
を示す平面図である。 第３図は第２図の線３−３に沿うスプリングワッシャの
側面図である。 第４図は第２図の線４−４に沿うスプリングワッシャの
部分断面図である。 第５図は第２図の線５−５に沿うスプリングアームヤの
部分断面図である。 第６図は第１図の矢印６−６の方向にスイッチケースを
見た場合のスイッチケースの底面図である。 第７図は第６図もの線７−７に沿うスイッチケ２］ スの部分断面図である。 第８図は第１図の線８−８に沿う部分断面図であり、明
瞭化の目的で一部の部材が省略されている。 第９図は他の一つの実施例の要部を示す部分断面図であ
る。 第１０図は他の一つの実施例に於て使用される付勢スプ
リングを示す側面図である。 第１１図は第１０図の線１．１−１１に沿う底面図であ
る。 第１２図は第１０図及び第１１図に示されたスプリング
が使用された実施例の要部を示す部分断面図である。 １２・・・閉止端、］４・・・開口端、］６・・・周縁
壁１８・・・電気接点、２０・・・突起、２２　溝、２
４・・孔、２６・・端子、２８・・・リセス、３２・・
スイッチアーム、３４・・接点、３６・・・突起、３８
・・・溝、４０・・・端子、４２・・・リセス、４４・
・・孔、５０・・リセス、５２・・・肩部、５４・・タ
ブ、５６・・肩部、５８・・リセス、６０・・タブ、７
０・・ベース部、７２・・・内周縁、７４・・・外周縁
、７６．７８・スプリングフィンガ、８０．８２．８４
．８６．１０２、］０４、］０６．１０８・・イＮ１勢
タブ、１１０．１１２、コ］４．１１６・・位置決めタ
ブ、１４０．１４２・・ボス　］４４、］４６・・・案
内通路、１４８、］５０・・リセス、１６０、］６２・
・キャビティ。 ］７４・・コイルスプリング、１７６、］７８・・・肩
部、１８０・ベース部、１８２・中央孔、］８４、〕８
６・スプリングアーム　１８８・・・ノーズ部］９０・
・肩部 特許出願人　　　エマーツン・エレクトリック・カンパ
ニ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーモスタット内に於てスイッチケースとバイメ
   タルディスクとの間の組付けを行い前記ディスクを前記
   スイッチケースより離れる方向へそのハウジングと強固
   に係合した状態に付勢するスプリングワッシャにして、
   前記スプリングワッシャをスイッチケースに取付けるた
   めの弾性を有する取付け手段と、前記スプリングワッシ
   ャの前記取付け手段とは反対の側に設けられ前記スプリ
   ングワッシャがサーモスタットのハウジングに組付けら
   れる際に前記スプリングワッシャに対しバイメタルディ
   スクを位置決めし、該バイメタルディスクの位置を維持
   する位置決め手段と、前記スプリングワッシャの前記位
   置決め手段と同一の側に設けられバイメタルディスクに
   係合して前記バイメタルディスクを前記スプリングワッ
   シャより離れる方向へ付勢するディスク付勢手段とを有
   するスプリングワッシャ。
2. （２）肩部により囲繞されたディスク受入れ用の内部リ
   セスを有するハウジングと、前記リセスを跨ぎ前記肩部
   に隣接して前記ハウジングに係合する外周面部を有する
   バイメタルディスクと、前記ハウジング内に配置された
   スイッチケースと、前記バイメタルディスクと前記スイ
   ッチケースとの間に配置され前記ディスクの前記外周面
   部を前記ハウジングの前記肩部と強固に係合した状態に
   付勢するディスク付勢手段とを含み、前記付勢手段は前
   記ディスクにその外周縁に間近に隣接した位置に於ての
   み作用するよう構成されたサーモスタット。
3. （３）サーモスタット内に於てスイッチケースとバイメ
   タルディスクとの間の組付けを行い前記ディスクを前記
   スイッチケースより離れる方向へそのハウジングと強固
   に係合した状態に付勢するスプリングワッシャにして、
   前記スプリングワッシャをスイッチケースに取付けるた
   めの弾性を有する取付け手段であって前記スイッチケー
   スを前記ハウジングに組付ける間前記スプリングワッシ
   ャを前記スイッチケースに対し所定の位置に位置決めす
   る取付け手段と、前記スプリングワッシャより反対方向
   に延在し前記スイッチケースの端面及び前記バイメタル
   ディスクの面に係合して前記ディスクを前記スイッチケ
   ースより離れる方向へ付勢する付勢手段とを有するスプ
   リングワッシャ。
4. （４）肩部により囲繞されたディスク受入れ用の内部リ
   セスを有するハウジングと、前記リセスを跨ぎ前記肩部
   に隣接して前記ハウジングに係合する外周面部を有する
   バイメタルディスクと、前記ハウジング内に配置された
   スイッチケースと、前記スイッチケース内に配置され可
   動のアームを有するスイッチと、前記ディスクと前記ア
   ームとの間に配置され前記ディスクの運動を前記アーム
   に伝達する往復動伝達ピンと、前記スイッチケースとの
   間に介装され前記ピンを前記ディスクと強固に係合した
   状態に付勢するリーフスプリングとを含むサーモスタッ
   ト。
5. （５）肩部により囲繞されたディスク受入れ用の内部リ
   セスを有するハウジングと、前記リセスを跨ぎ前記肩部
   に隣接して前記ハウジングに係合する外周面部を有する
   バイメタルディスクと、前記ハウジング内に配置された
   スイッチケースと、前記スイッチケース内に配置され可
   動のアームを有するスイッチと、前記ディスクと前記ア
   ームとの間に配置され前記ディスクの運動を前記アーム
   へ伝達する往復動可能な伝達ピンと、前記ピンより径方
   向外方に隔置された状態にて前記ピンの軸部を囲繞し前
   記ディスク及び前記スイッチケースの面に作用して前記
   ディスクを前記ハウジングと強固に係合した状態に付勢
   するコイルスプリングとを含むサーモスタット。