專利名稱：熱保護器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過感知溫度的過度升高來切斷電路的熱保護器。
背景技術：
圖5是表示此類熱保護器的現有結構例。該例中的熱保護器10將在頂端固定有可動觸點1的觸點彈簧2與固定觸點3與端子5a、5b一起固定在絕緣外殼4上，在該絕緣外殼4的上面載置導向體7，其以可上下自由移動的方式支持由絕緣材料制成的傳遞桿6，另外，在該導向體7上進一步載置有碟形雙金屬8、從其上覆蓋金屬制的帽蓋9、金屬制帽蓋9鉚接到絕緣外殼4上。
在具有上述結構的熱保護器10中，從正常動作狀態(圖5A)變至溫度(周圍溫度)異常上升超過規定溫度的異常狀態(圖5B)時，碟形雙金屬8向彎曲方向反轉，由此壓向傳遞桿6，通過該傳遞桿6壓向觸點彈簧2，使可動觸點1與固定觸點3相分離，因此現有的熱保護器10形成為通過碟形雙金屬的反轉切斷電路的結構。(例如，參見日本實用新型公告昭58-46497號公報)然而，在由該熱保護器的電路切斷中，在該切斷動作時，希望獲得大的觸點間隔和充分快的觸點分離速度，在這方面利用上述碟形雙金屬的快速動作的現有的熱保護器盡管有較好的結構，但使用這樣的碟形雙金屬仍存在以下的問題。
即，碟形雙金屬是將熱膨脹系數不同的兩種碟形金屬板熔敷或者釬焊等后通過施加沖壓加工形成一般的彎曲碟形的，但是由于碟形形狀容易產生偏差，且由于碟形形狀的偏差在反轉動作的溫度上出現偏差，因此有必要在預定的溫度對動作的產品預先加熱進行篩選，為了在組裝工序的前一工序例如使用自動機有效地進行這樣的篩選，需要很大的設備投資。
代替碟形雙金屬，有時時使用長方形的雙金屬，其形狀由于簡單因此制作容易，并且容易得到均勻性質的雙金屬，例如日本實用新型公開昭58-57050號中所述，盡管適合作為熱保護器使用，但快速動作困難，不能適用于要求切斷動作時大的觸點間隔和十分快的觸點分離速度的熱保護器。
發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種熱保護器，該熱保護器不使用需要篩選的碟形雙金屬且具有高性能，且不需要用于篩選的設備投資，這樣能夠價格低廉地構成。
本發明的熱保護器為使可動接片能達到快速動作，同時使用長方形的雙金屬和弓形彈簧。
根據本發明，提供一種如下結構的熱保護器，其包括一對第一和第二觸點；第一可動接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端、且安裝成使第一觸點與第二觸點在該自由端的端部上相對；雙金屬。在沒超過規定溫度的正常溫度時上述第一觸點保持與第二觸點接觸的狀態，在溫度異常上升到超過規定溫度時，呈現雙金屬變形狀態，使第一可動接片移動，形成第一觸點與第二觸點分開的狀態。進一步，該熱保護器還具有第二可動接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安裝成使第二觸點與第一觸點在該自由端的端部上相對；作為上述雙金屬采用具有固定的一端和自由的另一端的長方形雙金屬，該熱保護器還具有具有被定位的一端與自由的另一端，自由的另一端與上述第一可動接片的自由端的頂端卡合的弓形彈簧。在正常溫度時，通過使長方形的雙金屬不變形，上述弓形彈簧把第一觸點向第二觸點按壓，使上述第一和第二觸點相互接觸，在溫度異常上升時，呈現出長方形雙金屬變形狀態，其自由端將上述第二觸點向第一觸點按壓，上述弓形彈簧使第一可動接片快速動作，使上述第一觸點與第二觸點分離。
圖1A是根據本發明的熱保護器的一實施例的平面圖，圖1B是左視圖，圖1C是正視圖，圖1D是圖1A中的A-A線剖面圖，圖1E是用于說明弓形彈簧和可動接片卡合狀態的立體圖；圖2A是圖1所示實施例中的外殼的左視圖，圖2B是正視圖，圖2C是右視圖，圖2D是底視圖，圖2E是圖2B中的F-F線剖面圖。圖2F是在外殼的敞開面(圖2B的正面)配置的蓋的立體圖；圖3A是如圖1所示實施例中的保護罩的展開圖，圖3B～圖3E分別是背面圖、左視圖、正視圖、右視圖。圖3F是圖3D中的G-G線剖面圖；圖4A～圖4C是如圖1所示的熱保護器一實施例的剖面圖，分別表示用于說明該動作的三種動作狀態的圖；圖5A～圖5B是現有的熱保護器的剖面圖，分別表示用于說明該動作的兩種動作狀態的圖。
具體實施例方式
參照附圖根據實施例說明本發明的實施方式。
圖1表示根據本發明的熱保護器的一實施例101，圖2以及圖3分別表示作為該構成部件的外殼11和保護罩31的結構。首先，參照圖2和圖3說明外殼和保護罩的結構。
如圖2B中所示，外殼11的一側面(圖2B所示的正視圖中，該正面前方的面)為敞開的大致為矩形的箱式形狀，由絕緣樹脂制成。在底面部12的外面(下面)向與底面部12的短邊平行的方向伸長形成凸條13，進一步沿著該凸條13，從敞開面到大致中間位置切開形成橢圓缺口14。
使與敞開面鄰接的一個側面部15壁厚，在該側面部15上形成連通外殼11內外的一對縫隙16。在該對縫隙16的底面部分上設置如圖2E所示的凸部17。
在壁厚的側面部15的厚度方向的外側上，即外殼11的縱向的一端側上貫穿四周形成突出凸緣狀的臺階部18，進一步在側面部15的厚度方向中間部的周圍除外殼11的敞開面側外的三面上形成凹槽19。
另一方面，在與側面部15相對的外殼11的縱向另一端側的側面部21的內面上形成V形槽22。而且，在側面部21、底面部12以及上面部23的敞開面側端面的周邊側設置略微突出的臺階部24。
由于保護罩31安裝成包圍上述外殼11，因而對依據所需要的形狀加工而成的金屬板進行折彎加工構成，金屬板在本例中可使用熱傳導性良好的鋁板。
圖3A是表示展開保護罩31的圖，圖3A中，虛線表示山型折彎的曲線。通過在虛線部分折彎，保護罩31形成為如圖3B～E所示的箱式形狀。為有助于對通過折彎得到的這些面的重疊狀態的理解，在各面中標示出從a到h的識別符號。為有助于理解也將這些識別符號標記在圖1中。而且，在保護罩31中形成如圖3A所示的在三個部位的方形孔32，在折彎狀態在與這些方形孔32對應的位置上切斷一邊形成擠壓的卡合的突起33，這些方形孔32卡合突起33如圖3F所示通過卡合使各個部分相互固定。
下面，參照圖1說明熱保護器各部分的構成和組裝。
由磷青銅板等的板簧材料制成的一對第一、第二可動接片41，42的基端分別固定在端子43，44上，這些端子43，44與第一、第二可動接片41，42重合固定的部分分別被壓入到外殼11的縫隙16中而安裝在外殼11上。端子43，44例如通過黃銅板形成，第一、第二可動接片41，42和端子43，44在本例中通過焊接固定。
而且，在端子43，44以及第一、第二可動接片41，42向縫隙16的壓入部分形成矩形的缺口(圖1D中被遮擋而不能看到)，通過該缺口與在縫隙16的底面上設置的凸部17的卡合定位。
在外殼11內延伸、并且相互相對配設的第一、第二可動接片41，42的頂端側即自由端上分別裝配相對的第一、第二觸點45，46，在本例中第一可動接片41的基端側在圖1D中的略微向下折彎使觸點45，46相互接觸。觸點45，46例如由銀合金制成。
在第一可動接片41的頂端和外殼11的側面部21之間配設弓形彈簧51。弓形彈簧51以其一端裝配在設置于側面部21上的V形槽22內定位位置S，另一端在卡合點P與可動接片41的頂端卡合。弓形彈簧51配置成其弓形開口的一方朝向外殼11的上面部23。
而且，如圖1E所示，在弓形彈簧51的另一端側51a中形成矩形孔51b，另一方面，第一可動接片41的自由端41a中設置插通該孔51b的突起41b，由這些孔和突起的卡合形成使第一可動接片41和弓形彈簧51可相互移動連接的卡合點P。由此，弓形彈簧51可使第一可動接片41快速動作。弓形彈簧51與第一、第二可動接片41，42同樣由例如磷青銅板制成。
在前面，已經對第一可動接片41的基端側如在圖1D中略微向下折彎進行了說明。下面再稍作詳細描述，把弓形彈簧51的一端定位在外殼的側面部21上設置的V形槽22內的位置作為S，把第一可動接片41的基端固定在外殼11上的位置作為S’。在初期裝配的狀態(通常溫度動作時的狀態)，涉及與包含連接位置S和位置S’的線(圖1D中表示的S-S’線)的紙面垂直的平面(以下稱為S-S’平面)，可動接片41的自由的另一端的頂端和弓形彈簧51的自由的另一端的卡合點P，如位于圖1D所示的下部區域的位置那樣，將第一可動接片41向下折彎。因此，上述卡合點P，由于比該S-S’平面在圖1D中更下側的位置，所以由該弓形彈簧51的向下的荷重施加方向，進一步向下壓第一可動接片41，使其壓向第二可動接片42。
在外殼11的橢圓缺口14上配置形成圓柱狀的絕緣樹脂制成的滑塊52，使該滑塊52可向其軸心方向移動。
第二可動接片42的自由的另一端以延伸的方式載置在滑塊52的上端。
滑塊52朝橢圓缺口14內的定位過程是，將滑塊52放入橢圓缺口14中后，將如圖2F所示的具有定位片55的蓋54配置在外殼11的敞開面，滑塊52通過夾置在該定位片55和橢圓缺口14的內壁之間定位在橢圓缺口14的最內部。在外殼11的敞開面側設置的臺階部24在該蓋54的安裝(定位)中使用。
保護罩31從外殼11的側面部21側覆蓋外殼11安裝。保護罩31使其開口端31a、即插入方向頂端與在外殼11的臺階部18觸接(參照圖1D)，在該狀態下將設置在外殼11上的位于凹槽19上的部分31b向凹槽19內突出，再通過鉚接而固定在外殼11上。
而且，保護罩31的設置于外殼11的底面部12的部分31b與凸條13的下端13a和與凸條13一樣向下面側突出的側面部15的臺階部15a呈觸接的狀態，因此形成在保護罩31和底面部12之間規定空間C。
在該空間C中，保護罩31的內表面上配置成為長方形的雙金屬53，該雙金屬53以位于外殼11的側面部15側的一端為固定端，以另一端為自由端。上述滑塊52呈安裝在該雙金屬53的自由端和第二可動接片42之間的狀態。因而，相對于通過滑塊52從下支撐的第二可動接片42，從其上方按壓向下折彎的第一可動接片41，因此安裝在兩者之間的觸點45，46緊密連接。
雙金屬53的固定端在本例中由焊接固定在保護罩31上，在該狀態下雙金屬53沿著保護罩31和保護罩31緊密連接。雙金屬53與保護罩31緊密連接側為高膨脹側，相對側為低膨脹側。保護罩31在這樣安裝的雙金屬53的狀態被安裝在外殼11上。圖4A～4C是表示上述結構的熱保護器的動作的圖，下面說明各狀態。
圖4A初期狀態前面，已說明第一可動接片41在圖1D中略微向下折彎的情況。為此，設弓形彈簧51其卡合點P在位于外殼11的V形槽22上的支點為S，向第一可動接片41的基端側的外殼11的固定位置為S’，則位于一對第一、第二可動接片中的上側(滑塊52的相反側)的、與第一可動接片41的頂端41b卡合的弓形彈簧51位于連接支點S和固定位置S’的S-S’平面下側(滑塊52側)，弓形彈簧51的弓形的開口一方朝向外殼11的上面部23配置。即，弓形彈簧的弓形開口一方配置朝向在異常溫度時由長方形雙金屬而引起的滑塊移動方向。因此，根據該弓形彈簧51的向下的荷重施加方向，維持觸點45和46的接觸狀態。一對端子43，44通過第一、第二可動接片41，42以及觸點45，46處于導通狀態。
圖4B加溫狀態溫度(周圍溫度)上升時，雙金屬53彎曲，自由端53a向上方位移。滑塊52壓向雙金屬53的自由端53a，并伴隨著雙金屬53的移動向上方位移。由該滑塊52向上按壓一對觸點45，46。第一、第二可動接片41，42，由于都由彈簧材料制成，因而可進行該移動。該狀態，周圍溫度仍然不超過規定溫度。卡合點P不能越過S-S’平面到其上方，仍然保持觸點45和46的接觸。
圖4C切斷狀態如果溫度進一步上升，則雙金屬53的位移也更大，觸點45，46被進一步向上按壓。然后，在周圍溫度超過規定溫度的瞬間，在弓形彈簧51和第一可動接片41的卡合點P越過S-S’平面，弓形彈簧51的荷重施加方向從向下至向上反轉，因此第一可動接片41和弓形彈簧51一起通過快速動作被向上按壓，觸點45與觸點46分離，端子43，44之間變得不導通(切斷)。
因此，根據本例，通過使用弓形彈簧51，使一方的第一可動接片41快速動作，代替現有的碟形雙金屬53可使用簡單的長方形。利用該長方形的雙金屬53，通過滑塊52將第一、第二可動接片41，42的頂端的觸點45，46同時向上按壓，因此，可使弓形彈簧51動作進行切斷動作。而且，雙金屬53檢測溫度異常上升，一旦變為觸點45和觸點46分離的圖4C的狀態后，朝正常溫度狀態恢復時，通過在保護罩31以及外殼11的上面設置的通孔56，從外部至外殼11內例如通過插入絕緣體棒57，將可動接片41向下(圖4C中箭頭所示的方向)按壓返回，返回到圖4A的初期狀態。
工業利用綜上所述，根據本發明使用的雙金屬由于為單純的長方形，因而容易得到均勻的質量，不需要在使用現有的碟形雙金屬時的使用自動機裝配的工序的前一工序的篩選，因此可以不需要用于篩選的很大的設備投資，由此可獲得低價格的熱保護器。
另外，利用弓形彈簧和可動接片的卡合位置P的位置變化導致的快速動作進行切斷動作，可獲得切斷動作時很大的觸點間隔和充分快的觸點離開速度，因此可得到高性能的熱保護器。
進一步，一對觸點雖然伴隨著溫度上升由滑塊按壓位移，但同時形成按壓向上的構造，因而直到切斷動作之前仍保持它的接觸壓，這一點是本發明的優良的作用效果。
而且，由于第一、第二的可動接片以及雙金屬都為長方形板簧形狀，例如通過施加彎曲改變彈簧的角度等簡單作業就能夠調整性能，由此在裝配工序中設置上述調整工序，就能修好性能差的產品，能大幅度提高成品率。
權利要求
1.一種熱保護器，其包括一對第一和第二觸點；第一可動接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安裝成使第一觸點與第二觸點在該自由端的端部上相對；雙金屬，在沒超過規定溫度的正常溫度時上述第一觸點保持與第二觸點接觸的狀態，在溫度異常上升到超過規定溫度時，呈現雙金屬變形的狀態，使第一可動接片移動，形成第一觸點與第二觸點分開的狀態，其特征在于，還具有第二可動接片，其由板簧材料制成，具有固定的一端和自由的另一端，且安裝成使第二觸點與第一觸點在該自由端的端部上相對，作為上述雙金屬采用具有固定的一端和自由的另一端的長方形雙金屬，還具有具有被定位的一端與自由的另一端，且自由的另一端與上述第一可動接片的自由端的頂端卡合的弓形彈簧，在正常溫度時，長方形的雙金屬不變形，上述弓形彈簧把第一觸點向第二觸點按壓，使上述第一和第二觸點相互接觸，在溫度異常上升時，呈現出長方形雙金屬變形的狀態，其自由端將上述第二觸點向第一觸點按壓，上述弓形彈簧使第一可動接片快速動作，使上述第一觸點與第二觸點分離。
2.如權利要求1所述的熱保護器，其特征在于，在正常溫度時，相對于含有連接上述弓形彈簧的一端被定位的位置和第一可動接片被固定的一端的位置的直線的平面，弓形彈簧和第一可動接片的自由端的頂端的卡合點位于與第二可動接片的自由端相同的一側，當溫度異常上升時，相對于上述平面，上述卡合點位于與第二可動接片自由端的頂端不同的一側。
3.如權利要求1所述的熱保護器，其特征在于，弓形彈簧配置為其弓形在如下方向打開，即溫度異常上升時，長方形雙金屬位移，由其自由端將上述第二可動接片上的第二觸點向第一可動接片上的第一觸點運動的方向。
全文摘要
一種熱保護器。其包括外殼(11)；端子(43，44)；基端固定在端子(43，44)上的在外殼(11)內配設的由板簧材料制成的可動接片(41，42)；可動接片(41，42)的頂端側上裝配的相互接觸的觸點(45，46)；金屬制的保護罩(31)；保護罩(31)的內面上配置的長方形雙金屬(53)；安裝在雙金屬(53)的自由端和觸點(45，46)之間的滑塊(52)；一端定位在外殼(11)的內面；另一端與可動接片(41)的頂端卡合的弓形彈簧(51)。由溫度上升觸點(45，46)通過滑塊(52)按壓向雙金屬(53)的自由端使其位移，由弓形彈簧(51)，可動接片(41)快速動作使觸點(45，46)分離。
文檔編號H01H37/00GK1574149SQ20041005528
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月13日 優先權日2003年6月13日
發明者橋本英一 申請人:星電株式會社