专利名称：密封成型式热舌簧开关及其制造方法
技术领域：
本发明涉及由树脂密封成形的热舌簧开关及其制造方法。
以往，对热舌簧开关进行了长期的许多的研究开发，下面顺次引用主要文献来说明。
(1)日本国实用新型申请公开，1974年，第36463号公报(以下称作引用例1)根据引用例1的方案的热舌簧开关利用温敏磁性体的饱和磁通密度对温度有依赖关系，而且特别是在居里温度附近该饱和磁通密度的急剧变化。引用例1的方案是通过把温敏磁性体装入作为继动驱动用的磁通产生源的永磁铁的磁回路内，构成可靠性高的温度快速反应型开关。再有触点部位，即使进行热的隔断，对继电器的动作特性也没有任何影响，可以封在玻璃管等物内。
以下参照附图对引用例1的方案的实施例作详细说明。
图1作为用于说明温敏磁性体的饱和磁通密度对温度有依赖关系之一例，表示温敏强磁性铁氧体的特性，随着温度上升，饱和磁通密度锐减。此变化有再现性，温度从高温降下来，呈现反顺序变化。动作设定温度不一定选在居里温度之下的温度，另外作为温敏磁性体，除铁氧铁之外，磁补偿用镍合金钢等，只要是饱和磁通密度对温度有依赖关系的强磁性体，都可以利用。
通过图2说明引用例1的原理。
1和2是热舌簧开关的簧片、3和4是有相同的居里温度的温敏磁性体，例如以适当的温度作居里点的温敏强磁性铁氧体。5、6是永磁铁，有比温敏强磁性铁氧体3、4还高许多的居里温度。7是非磁性体，有比温敏强磁性铁氧体3、4与簧片1、2间的距离还宽的宽度，构成温敏强磁性铁氧体3、4间的磁隙。另外，在图2中的说明上省略了关于此距离的影响。图2(a)是表示温敏磁性体3、4在动作设定温度以下的情况下的主磁力线，如图所示，来自永磁铁6的磁通，通过温敏磁性体4，避开非磁性体，而迂回流入温敏磁性体3，再到永磁铁5。另外，从永磁铁5流出的磁通又流到永磁铁6，构成回路。因此，在温敏磁性体3、4处于动作设定温度以下的情况，舌簧开关是脱开的状态。其次由于环境温度或热传导，使温敏磁性体3、4变到居里温度以上时，该温敏磁性体3、4变成顺磁性，与非磁性体7相同，完全起不到做为磁路的作用，因而主磁通如图2(b)所示，从永磁铁6出来的磁通，通过舌簧开关的簧片2、1，通到永磁铁5。另外，从永磁铁5出来的磁通直接流向永磁铁6，构成磁回路，舌簧开关闭合。
图3是引用例1的方案的一实施例，在标准化的舌簧开关产品中，用粘结剂把永磁铁与温敏磁性体粘结在外表上，其磁回路与图2的情况相同。图3中的1、2是强磁性体簧片，3、4是温敏磁性体，5、6是永磁铁，8是玻璃管，用粘结剂9粘结。另外，(a)是正面剖面图，(b)是(a)的侧面剖面图。但在(a)中省略了粘结剂9。图4表示另一实施例，(a)是正面剖面图，(b)是侧面剖面图。图4所示的由于改善了对环境气氛温度或热传导的快速反应性，温敏磁性体3、4，永磁铁5、6，非磁性体7全是圆筒形状，用粘结剂或其它方法固定装配在玻璃管8上。即，本实施例是与图3所示的实施例相比磁性体的表面积变大，吸收发散热量增大，且如图4(b)所示，由于磁性体的截面积加大而使随温度变化的磁通量的增减表现得更显著等优点的舌簧开关。
图5是表示依引用例1的方案的热舌簧开关的非磁性体的宽度与动作温度的关系曲线图，通过对非磁性体宽度的调节，可以矫正在制造时的动作设定温度的偏差。
如上所述，由于采用引用例1的方案，可得到优良的密闭型的热舌簧开关，特别因使用了温敏磁性体及永磁铁，耐化学性、耐水性强的引用例1的方案的工业实用性大。
(2)日本国实用新型申请公告，1976年，第26279公报(以下称作引用例2)引用例2的方案涉及使利用强磁性体饱和磁通密度随温度而变化的温敏强磁性体与永磁铁之组合，根据磁通量的多少使电路通断的机构响应于温度而动作的热舌簧开关。
一般广泛使用双金属的恒温器，但有双金属本身的初期老化、触点摩损、触点间距变化等种种缺陷。
一方面，上述热舌簧开关，经对触点部做热的隔断，舌簧的动作特性也不受任何影响，可以封在玻璃管内，由于不老化而极为有用。
引用例2的方案涉及这种热舌簧开关的改善，其目的在于提供动作设定温度无变化，几乎不受外磁场影响、结构简单且价格便宜的热舌簧开关。
下面参照
引用例2的方案细节。
图6作为温敏强磁性体的饱和磁通密度对温度的依赖关系之一例，表示温敏强磁性铁氧体的特性，随着温度之上升，饱和磁通密度渐渐减小，在居里温度之下的温度则锐减。此种变化有再现性，从高温降温，呈现反序变化。动作设定温度不一定选在居里温度之下的温度，另外，关于温敏磁性体，除铁氧体之外，磁补偿用镍合金钢等，只要是饱和磁通密度对温度有依赖关系的强磁性体，全可以利用。
参照图7说明引用例2的方案原理。11、12是热舌簧开关的簧片，使触点部对着触点部，在长度方向让触点重合而配置。13是温敏强磁性体，比如以适当温度作为居里点(将它设定为动作点)的温敏强磁性铁氧体，顺着两个簧片11、12，使两者连续延伸地配置。14、15是有比温敏强磁性铁氧体13还高许多的居里温度的永磁铁，在分别对应于簧片11、12的位置使磁极方向相同的配置。即，把温敏磁性体13配置在两个永磁铁14、15之间。图7(a)是表示温敏强磁性体处于动作设定温度以下的情况，如图所示，来自磁极排列好的永磁铁14的磁通顺次流过簧片11、簧片12、永磁铁15及温敏强磁性体13，使簧片11、12处于电、磁闭合。由于环境气氛温度或热传导，使温敏磁性体13变到居里温度以上，该温敏强磁性体变成顺磁性，完全起不到做为磁路的作用，如图7(b)所示，来自磁铁14的磁通只通过该永磁铁之下的簧片11、再回到永磁铁14。完全相同，来自永磁铁15的磁通只通过该永磁铁之下的簧片12，再回到永磁铁15。因而，来自永磁铁14、15的磁通流不到簧片11、12的对接部，簧片11、12靠其固有的弹性而复原，变为电、磁断开。
图8是引用例2的方案的一实施例，在标准化的舌簧开关产品中，永磁铁与温敏强磁性体具有图7所说明的关系，用粘结剂粘在外表。在图8中，21、22是两端的强磁性体簧片、23是温敏强磁性体，24、25是永磁铁，26是玻璃壳，用粘结剂27粘结。另外，图8(a)是正面剖面图，图8(b)是侧面剖面图。但在图8(a)中省略了粘结剂27。图9所示的是对环境气氛温度或热传导向快速反应型之改良，21、22是两端的强磁性体簧片、23是圆筒型温敏强磁性体，24、25是圆筒(圆环)型永磁铁、26是玻璃外壳，用粘结剂或用其它方法把前述温敏磁性体圆筒23及永磁铁圆筒(圆环)24、25粘结在玻璃外壳26上。即，与图8所示的实施例相比，比图8所示的实施例又附加了扩大表面积、增大吸收散发热量、且减小磁的常数、加大控制舌簧部的磁通随温度的变化诸多优点。
如上所述，在引用例2的方案的热舌簧开关中，2个永磁铁分别配置在与簧片对应的位置，与簧片触点部不对应，又因两块磁铁按同一磁极方向排列，存在于两块磁铁间的温敏磁性体表示顺磁性时，完全不用担心各磁铁的漏磁通在两簧片的触点间连续流动，在温敏磁性体是强磁性时，磁通确实在两簧片触点部间连续流动，因而可以控制簧片开关的确实通、断。
另外，在引用例2的方案中，因使用两块磁铁的磁导系数大，由于退磁变小，几乎不产生动作温度的变化。特别是，有几乎不产生由于低温永久磁铁的拐点所致的动作温度变化。另外，2块磁铁隔着温敏磁性体配置，因而也有几乎不受外部磁场的影响。
另外，结构虽然简单，温敏磁性体小而精良，因而价格便宜。
如上所述，由于采用引用例2的方案，可获得上等的防爆密闭型的热舌簧开关。特别是由于使用温敏强磁性体及永磁铁，其耐化学性耐水性良好，其效果是大的。
(3)日本国实用新型申请，1980年第22674号公报(以下称作引用例3)。
引用例3的方案涉及一种温度开关，特别涉及只在特定温度范围内脱开的温度开关。
普通的温度开关，由于只随着温度变化进行简单的通断动作和切换接触动作，不能说只在一个具有特定的温度范围上脱开。另外，若将多个普通温度开关串并联连接起来，虽然可以得到只在特定温度范围内脱开的装置，但在此情况下，一般都要花费高价，难以小型化，而且构造变得复杂，因而，在制造上、特性上也存在问题。
因而，引用例3的方案之目的在于提供一种价格便宜、小巧且结构简单的只在特定温度范围内脱开的温度开关。
再有引用例3的方案之目的在于改善将永磁铁和温敏磁性体组装到舌簧开关中而成的温度开关，使之只在特定的温度范围内脱开。
另外，引用例3的方案以采用一个舌簧开关来达到上述目的为目的。
以下参照附图进行说明。
图10是图解式地表示，在舌簧开关31的侧面，沿舌簧32、33的轴线方向配置一个有极性的小型棒状永磁铁M，在使该永磁铁M与舌簧平行地左右移动的情况下，触点部34随永磁铁M的位置而开闭的情形。其中，只有阴影线的部分B、D及F是舌簧触点部34闭合的区域，其余部分A、C、E及G是舌簧触点部34断开区域。对此，采用磁通以虚线表示的图11作进一步说明。
首先，如图11(a)所示，在永磁铁M配置在对应于触点部34的位置时，磁通通过触点部34短路，此时，在一个簧片32的前端感应出N极，而在另一个簧片33的前端感应出S极，因而两个簧片32、33的前端相互吸引，触点部34闭合。这时，将永磁铁M稍微左右移动，触点部34继续闭合。这时的使触点部34闭合的永磁铁M的中央的移动范围在图10中表示成D区域。
然后，使永磁铁M向右移动至图11(b)的位置，永磁铁M的N极使两个簧片32、33的前端都感应S极，因此，簧片32、33的前端相互排斥，使触点部34脱开。此时，即使将永磁铁左右稍微移动，触点部仍继续脱开。这时的使触点部34脱开的永磁铁M的中央移动范围在图10中表示为C区域。
使永磁铁M再向右方移动至图11(c)的位置，永磁铁M的磁极N使簧片33的当中部分形成S极，在该簧片33的前端感生N极，由该N极使簧片32的前端感生S极因而两个簧片32、33的前端相互吸引，触点部34闭合。此时即使将永磁铁M左右稍微移动，触点仍继续闭合。这时的使触点部34闭合的永磁铁M的中心移动范围在图10中表示成B区域。
使永磁铁M向右方移动，在簧片12、13的前端所感应的磁极变为极小，借助于簧片12、13的弹力使触点部34脱开，此时的脱开区域在图10中表示为A区域。
上面虽然只说明了永磁铁M从对应于舌簧开关31接点部34的位置慢慢向右移动的情况，与此反向，逐渐地向左移动的情况也是相同的，应理解，触点部34在E区域脱开，在F区域闭合，在G区域脱开。
图12表示依引用例3的方案的温度开关之一实施例。此温度开关包含使有部分重叠作为触点部34的两个簧片32、33朝相反方向引出而构成的舌簧开关31，用于产生驱动该舌簧开关31的磁通的第1及第2永磁铁35、36及饱和磁通密度随温度变化而急剧变化的第1及第2温敏磁性体37、38。第1温敏磁性体37的居里温度比第2温敏磁性体38的低。另外，不言而喻第1及第2永磁铁35、36的居里温度要比第2温敏磁性体38的大幅度地高。
将这样的第1及第2永磁铁35、36在簧片32、33的引出方向上异极相对相互维持一定间隙地配置在舌簧开关31的外周。将此时的第1永磁铁35安置在图10中说明过的F区域，而将第2永磁铁36安置在B的区域。这样一来，由第1及第2永磁铁35、36产生的磁通，通过相互协同作用，使舌簧开关31的触点34成为闭合。
再将第1及第2温敏磁性体37、38成直线排列地配置在第1及第2永磁铁35、36之间。这样一来，由第1及第2永磁铁35、36产生的磁通流向被第1及第2温敏磁性体37、38的饱和磁通密度的变化控制，舌簧开关31的触点部34只在特定的温度范围内才脱开，在其它温度时闭合。
其次用把磁通以虚线表示的图13说明此温度开关的温度区域动作。首先，图13(a)表示比第1温敏磁性体37的居里温度还低的温度情况，在此情况下，第1及第2温敏磁性体37、38同时呈现强磁性，因而与在舌簧开关31的外周配置一根其中部处于图10中所说明的D区域的那样的长磁棒是相同的，第1永磁铁35的N极使一个簧片32在根部分感生S极，由该S极使簧片32在前端感生N极，另一方面，第2永磁铁36的S极另一个簧片33在根部分感生N极，由该N极使簧片33在前端感生S极，因而两个簧片32、33的前端相吸引而接点34闭合。
图9(b)是表示在预定温度范围内，即比第1温敏磁性体37的居里温度高，但比第2温敏磁性体38的居里温度低的温度情况。在此情况下，第1温敏磁性体37呈现顺磁性，第2温敏磁性体38呈现强磁性。在此状态下，由第1永磁铁35的S极使一个簧片32在中部感生N极，由此N极簧片32在前端感生S极。此外，第2永磁铁36与第2温敏磁性体38与配置一根其中部处于图10中所说明的C区域的磁棒相同，两个簧片32、33的前端感生S极，因而两个簧片32、33的前端相互排斥，使触点部34脱开。
图13(C)表示在预定温度范围以上，即在比第2温敏磁性体的居里温度还高的温度情况，在此情况下，第1及第2温敏磁性体37、38同时呈现顺磁性。在此状态下，由第1永磁铁35的S极使一个簧片32在当中部分感生N极，由此N极使簧片在前端感生S极。另一方面，由第2永磁铁36的N极使另一个簧片33在当中部分感生S极，由此S极使簧片33在前端感生N极，因而两个簧片32、33的前端相互吸引，使触点部34闭合。
这样，图12所示的温度开关，借助于周围温度的上升，使触点部34进行所谓的闭合→脱开→闭合的温度区域动作，而且可以重复这种动作。
图14表示依引用例的方案的温度开关的另一实施例，在此例中，第1、第2永磁铁35、36及第1、第2温敏磁性体37、38分别做成筒状，而且嵌套配置在舌簧开关31的外周。不言而喻永磁铁35、36及温敏磁性体37、38对舌簧开关31的配置关系变成与图12的实施例相同。因而，在本实施例中，根据同样的温度变化也反复进行所谓的闭合→脱离→闭合温度区域动作。此动作状态示于图15，(a)是温度比第1温敏磁性体37的居里温度低的情况，(b)是在预定温度范围内的情况，(c)是温度比第2温敏磁性体38的居里温度高的情况。根据图14的实施例流到簧片32、33的磁通量增加了，可获得更稳定的动作。
如以上参照实施例所说明的，根据引用例3的方案，由于把永磁铁与温敏磁性体组合在一个舌簧开关中，可提供廉价、小形且结构简单的只在特定温度范围内能无限次地反复进行脱开的温度区域动作的温度开关。
(4)日本国实用新型申请公告昭和5 3年第30674号公报(以下称为引用例4)。
引用例4的方案涉及把在较低温度中饱和磁通密度变化的温敏强磁性体和永磁铁组合起来的热响应开关，特别是涉及只在处于预定温度范围内时构成为舌簧开关闭合的即具有动作温度区域的热响应开关。
通常，使用把动作温度不同的两种双金属组合起来的开关作为在某个特定温度区域段内使电路动作的热响应开关。但是，这些热响应开关由于因初期老化所产生的触点摩损而使设定温度的可靠性下降，并且在温度感知部本体上产生机械变位，由此，因触点开闭，就难于使温度感知部直接贴紧在被测定体上，由此就有热响应迟钝的缺点。
引用例4的方案，其目的为除去上述缺点，把永磁铁和温敏磁性体同磁性体簧片相组合，通过由该温敏磁性体控制磁通流来开闭磁性体簧片的触点。
根据引用例4的方案，可以得到可靠高，并且热响应快的区域动作型热响应开关。
下面由附图来说明引用例4的方案的实施例。
图17表示引用例4的方案的基本实施例。其构造为把簧片45和46大致同一轴上重叠一部分而构成触点部，在该簧片45、46的周围在簧片45、46的轴向上以相斥方向配置永磁铁43和44，在永磁铁43和44之间的配置居里温度不同的两种温敏磁性体41和42。各磁性体部41、42、43、44同触点的位置关系为这样结构舌簧开关整体稍稍靠近轴向上的一侧，以使上述二种温敏磁性体中的居里温度较高一侧的温敏磁性体42同舌簧开关的触点相对。而且，使温敏磁性体41较小而温敏磁性体42较大。其中，温敏磁性体41、42的饱和磁通密度对温度的特性如图16所示，根据被测定体的温度上升，饱和磁通密度逐渐减少，在居里温度之下的温度下锐减。而且，该变化具有可塑性。在此，使用具有″亻″的特性的温敏磁性体作为一方的温敏磁性体41，即，把居里温度选定为Tc1。同样，使用具有″口″的特性的温敏磁性体作为另一方的温敏磁性体42。即，把居里温度选定为Tc2。
下面说明引用例4方案的动作。在被测温体低于Tc1的情况下，如图17(a)所示，温敏强磁性体41、42都呈现强磁性，由于从永磁铁43、44出来的磁通相互推斥，成为分别由相对的簧片45、46短路的磁回路，触点为开断状态。接着，当温度上升而达到Tc1和Tc2之间时，如图17(b)所示，温敏磁性体41为顺磁性，磁通的平衡打破了，从永磁铁44出来的磁通流向温敏磁性体42。在此，由于簧片45，46的触点部稍稍偏置而对着温敏磁性体42，则永磁铁44的磁通流过位于温敏磁性体42之下的簧片45的一部分，簧片45和46的触点闭合。进而，当温度上升到Tc2以上时，如图17(c)所示，温敏磁性体41和温敏磁性体42都为顺磁性，从永磁铁43、44出来的磁通因相斥力起作用而由簧片45和46分别短路，则舌簧开关的触点分开。
下面在图18(a)中表示以图17的基本实施例为基础而构成的实用的实施例。图18(a)为把簧片的触点部封入玻璃体47内，在其外侧配置永磁铁43、44和具有不同居里温度的温敏磁性体41、42。由此，保持触点部的气密性而得到防爆型耐水耐热性能的温度开关，寿命变长。图18(b)为把簧片的触点部封入玻璃体47内，由构成圆筒状的永磁铁43、44和温敏磁性体41、42围绕其外围。根据该结构，就有下列效果磁通量增大而更确实地完成开关动作。
如上述那样，根据引用例4的方案，除了能够由小型简单的结构来提供在特定温度区域段中动作的温度开关之外，还因为得到了作为触点的机械部分变小并且结构上稳定的形状，而具有耐振动性。而且，由于引用例4的方案的热响应开关可以直接紧贴在被测温体上，热响应性高而使可靠性提高等，引用例4的方案是非常有用的温度开关。
而且，动作设定温度不需要必须选择居里温度之下的温度，如果把铁氧体或整磁用镍合金钢等以及饱和磁通密度具有温度依存性的强磁性体作为温敏磁性体，全都可以利用。
(5)日本国实用新型申请公告昭和52年第40370号公报(以下称为引用例5)。
引用例5的方案所涉及的热舌簧开关是具有下列结构的热舌簧开关把2个永磁铁和多个温敏磁性体组合起来，舌簧开关的触点仅在特定温度范围内闭合。根据引用例的方案，可以得到机械部分少，半固体化的小型高可靠性温度开关。
下面参照附图来对引用例5的方案的实施例进行说明。
图19把在舌簧开关51一侧在同舌簧开关52、53平行的簧片的轴向上具有磁性的一个小型棒状永磁铁左右远近状态下的簧片触点部的开闭图表化。画阴影线的部分是触点闭合的区域。即，紧贴在舌簧开关51并且使小型永磁铁的磁极轴与舌簧开关51的轴平行，当从远方开始按A、B、C、D、E、F、G的顺序移动永磁铁时，从最初触点部脱开开始，依次呈现闭合→脱开→闭合→脱开→闭合→脱开的动作，舌簧开关51的触点之所以闭合，是因为在永磁铁位于中央时，成为稍微向左右集中的情况。在此，区域C或E的位置是这样位置永磁铁和簧片52、53之间的各磁阻大致相等，来自永磁铁的磁通流到簧片52、53两方。
图20是用于说明引用例5的方案的第一实施例的图，表示出在具有由磁性体组成的簧片52、53的舌簧开关51的一侧使两个永磁铁55、56相互具有间隔来进行配置，在该永磁铁55、56之间配置居里温度高的温敏磁性体57，在永磁铁55、56的上方配置居里温度较低的温敏磁性体58。永磁体55、56在图20的舌簧开关51的轴向上具有同一方向的极性，并且在图20中，右侧的永磁铁56配置在图19所示的C区域。即，当温敏磁性体57、58都呈现顺磁性时，来自永磁铁56的N极的磁通被布置在对簧片52和簧片53两者产生影响的位置上。
下面，当说明本实施例的动作时，图20(a)表示预定温度以下，即温度低于温敏磁性体58的居里温度的情况。此时，由于温敏磁性体57、58都呈现强磁性，则来自永磁铁55、56的磁通，如图20(a)中虚线所示，通过温敏磁性体58，簧片52、53的触点54分开。图20(b)表示预定温度范围内，即温度高于温敏磁性体58的居里温度而低于温敏磁性体57的居里温度的情况。此时，温敏磁性体58呈现顺磁性而温敏磁性体57呈现强磁性，因而来自永磁铁55、56的磁通，如图20(b)虚线所示，通过簧片52、53，则簧片52、53的触点54闭合。图20(c)表示预定温度范围以上，即高于温敏磁性体57的居里温度的温度下的情况。此时，由于温敏磁性体57、58都呈现顺磁性，永磁铁55的磁通通过簧片52，永磁铁56的磁通一边对簧片52产生影响一边通过簧片53，同时在簧片52和53的顶端感应出S极，簧片52、53相互推斥，触点54分开。如上述那样，根据本实施例，通过周围温度上升来完成接点54脱开→闭合→脱开的动作，通过任意选择温敏磁性体57、58的居里温度，而得到仅在所需温度范围内使触点闭合的热舌簧开关。如上述动作说明所表明的，使用温度必须选择为永磁铁55、56未被去磁的温度。换言之，永磁铁55、56被设定为其居里温度远远高于温敏磁性体57、58的居里温度，由此，在使用时不会去磁，这样，就能多次重复上述温度区域动作。不言而喻，在把左侧的永磁铁55配置在图的19的E区域的情况下，可以进行与上述相同的温度区域动作。
图21表示根据引用例5的方案的热舌簧开关的第二实施例，与图19相同的标号表示相同部分。本实施例中与图19所示的实施例不同之处是具有较高居里温度的温敏磁性体57要把具有较低居里温度的温敏磁性体58分成两部分而露出到外部。在本实施例中，与图20所示的实施例相同地动作，由于温敏磁性体57露在外部，就有温敏特性良好的优点。
图22和图23是图20和图21所示的舌簧开关的变型，表示永磁铁55、56和温敏磁性体57、58都为圆筒状的实施例的剖面图，动作和效果与上述第一和第二实施例相同。在图22和图23中与图20相同的标号表示相同部分。
上面用实施例进行了说明，引用例5的方案所涉及的区域动作型热舌簧开关可以仅在所指定的温度范围内动作，并能多次重复地进行这样的温度区域动作，因而，能够用一个开关装置获得两个通常的常开、常闭开关的功能。这样，该开关是小型的，作为适合于在振动或冲击中使用的温度开关在工业上是非常有益的。
引用例5的方案不受上述实施例限制，当然可以有各种变型。例如，可以使用仅在舌簧开关51轴向上的一部分上具有居里温度低的磁性体的方案，来代替由居里温度低的材料构成温敏磁性体58整体的方案。
(6)日本实用新型申请公开昭和57年第1461号公报(以下称为引用例6)。
引用例6的方案涉及这种区域动作型温度开关的构造把舌簧开关、永磁铁和温敏磁性体组合起来，仅当处于特定温度范围内时，舌簧开关的触点闭合。
在这种区域动作型温度开关中有几种形式。在图24中表示出其代表形式。参照图24，在舌簧开关61的外周上，配置分别与其簧片62、63相对应，在舌簧开关61的轴向上同向充磁的第一和第二永磁铁65、66和在这些永磁铁65、66之间配置具有较高居里点的温敏磁性体67。进而在这些永磁体65、66和温敏磁性体67的外侧配置具有较低居里点的温敏磁性体68。根据该温度开关，当周围温度未到低温侧动作温度即未到温敏磁性体68的居里点时，由于温敏磁性体67、68都是强磁性体，则来自永磁铁65、66的磁通为短路形成，几乎不流过簧片62、63，舌簧开关61的触点64为分开状态。当温度上升达到温敏磁性体68的居里点(低温侧动作温度)时，由于温敏磁性体68呈现顺磁性而温敏磁性体67呈现强磁性，则来自永磁铁65、66的磁通通过簧片62、63，触点64闭合。接着，当温度上升到温敏磁性体67的居里点(高温侧动作温度)时，由于温敏磁性体67为顺磁性体，则来自永磁铁65、66的磁通变成不流过舌簧开关61的触点部，触点64分开。在温度下降时，在稍低于动作温度的回复温度下，触点64进行相反的动作。
但是，图24的温度开关具有下列缺点，即，特别是在低温中，从永磁铁65、66出来的磁通不会聚集在温敏磁性体中而流过舌簧开关61的簧片62、63，由此，就有使触点闭合的危险。由此，低温特性的最佳条件和高温特性的最佳条件不一致，对于低温、高温两者动作，在不是低温、高温最佳点处，就必然使平衡是不稳定的。而且，加到其上的各个部件上仍偏差，因而，低温、高温的温度特性就会出现非常大的偏差。
引用例6的方案的目的是提供一种区域动作型温度开关，改善其低温特性，即使使用具有适于偏差的部件也会显示出稳定的区域动作，并且具有偏差小的温度特性。
图25表示引用例6的方案的第一实施例。在该第一实施例中，在图24所示的温度开关的永磁铁65、66和温敏磁性体68的两端面上装有由具有其居里点高于温敏磁性体68的居里点(低温动作温度)的磁性所构成的轭部69、70。图26表示引用例6的方案的第二实施例。在该第二实施例中，温敏磁性体68比永磁铁65、66和温敏磁性体67的总长还长，从永磁铁65、66的两端大致相等的突出。设置紧贴在永磁铁65、66两端面和温敏磁性体68突出部的内侧上并具有高于温敏磁性体68的居里点的轭部69、70。
图27表示使图26所示的实施例中的温敏磁性体67伸到外侧的温敏磁性体68的外面的实施例。
使用图27所示的第三实施例来说明引用例6的方案的区域动作型温度开关的动作。图27表示周围温度为低温即未到温敏磁性体68的居里点的状态。由于在该温度下温敏磁性体67、68都呈现强磁性．则来自永磁铁65、66的磁通如图27中的虚线所示，为流过温敏磁性体68申的磁通φ1。此时，由于轭部69、70成为形成流向温敏磁性体的磁通的磁路，则流到簧片62、63中的漏磁通φ2与没有轭部49，50的情况相比大大减小了，因而触点不会闭合。
图28表示温度上升而成为温敏磁性体68的居里点(低温侧动作温度)的情况。在该温度下，由于仅有温敏磁性体68呈现顺磁性，则磁通φ1减少，流过簧片62、63的磁通φ2增加，由此，触点64闭合。图25表示温度进一步上升而成为温敏磁性体67的居里点(高温侧动作点)以上的情况。由于在该温度下温敏磁性体67、68都呈现顺磁性，则漏磁通φ3从永磁铁65、66之间流到触点部。该漏磁通φ3在触点部中抵销了流过簧片62、63的磁通φ2。因此，触点64借助簧片62、63的弹力而分开。
虽然轭部69、70由通常的温敏铁氧体等软磁性材料的强磁性体制造，但也可由软铁等硬磁性材料的强磁性体制造。
虽然在上述中描述了把永磁铁和温敏磁性体仅配置到舌簧开关外周一侧的实施例，但也可以例如使用图30这种环状体的永磁铁65、66，温敏磁性体67、68，轭部69，70来装配温度开关。
(7)日本国实用新型申请公开昭和60年第164745号公报(以下称为引用例7)。
引用例7的方案涉及在把温敏磁性体和永磁铁同舌簧开关相组合的温敏舌簧开关上安装吸热片的温度开关的结构。
作为这种温敏舌簧开关，如图31所示那样，在把强磁性体的簧片76、77一端作为触点而封入玻璃管78内的舌簧开关75的外周上，配置具有预定居里点的温敏磁性体79，同时，用粘结剂在轴向上固定同向充磁的两个永磁铁80、81以夹住该温敏磁性体79。
为了把这种结构的温敏舌簧开关74安装在需检测温度的位置上，则如图32那样，把其固定在兼有导热性良好的吸热作用的吸热板82上。此时，把固定管83、84从两侧固定在温敏舌簧开关74上。由此把吸热板82设置到被检测位置上。
另一方面，在电热器具等中，为了防止过热的危险使用温度熔断器，但在现有技术中，温敏舌簧开关和温度熔断器分别被安装在被检测位置上。在分别安装这种温度开关和温度熔断器时，就分别需要兼用于吸热的吸收板，并且具有安装所需的空间变大、安装作业复杂等缺点。
因此，引用例7的方案的目的是提供一种温度开关，把温敏舌簧开关和温度熔断器装到同一个兼用于吸热的吸热板上，同时，推敲该板的结构，由此可以减少部件个数和安装空间以及简化作业。
下面根据实施例来具体说明引用例7的方案。图33是在引用例7的方案中使用的吸吸热板85的一个实施例的透视图，图34是把温敏舌簧开关74和温度熔断器87安装到图33的吸热板85上的透视图。由于图33的吸热板85由导热性良好的板材制造，则在一侧具有平坦部86。在吸热板85的另一侧切出两条相互平行的切缝，接着把两个切缝之间部分向吸热板85的板面一侧卷起并卷成圆筒，由此制成管状部71以能够抱住温敏舌簧开关74。然后把上述切缝的外侧部分的顶端部分向吸热板85的板面一侧卷起并以同管状部71相同的方向卷成圆筒，由此制成两个管状部72、73以便于能够抱住温度熔断器87。用于温度熔断器87的管状部72、73，从用于温敏舌簧开关74的管状部71看，位于与平坦部86相对的一侧。
如图34那样，在温敏舌簧开关74上连接引线88、89的部分同固定管83、84一起插入吸热板85的管状部71，用粘结剂等进行固定。而且，把套着绝缘套筒的温度熔断器87插入管状部72、73，向着使管状部72、73的内径缩小的方向进行敛缝(caulking)来进行固定。
这样，把温敏舌簧开关74和温度熔断器87整体地安装在兼用于吸热的吸热板85一侧的温度开关，把另一侧平坦部紧贴在被控制部上来安装。结果，借助于吸热板85使温敏舌簧开关74和温度熔断器87对被检测部的导热良好。因此就能实现响应性良好的温度开关。由此，因为温敏舌簧开关74和温度熔断器87安装在一个吸热板87上，就能缩小设置空间。
由上述实施例的说明可看出，根据引用例7的方案，温敏舌簧开关和温度熔断器装在同一个吸热板上，因而能够减小安装空间。并且，能够谋求减少部件个数和简化安装作业，由此可以提供产业上有益的温度开关。
(8)日本国实用新型申请公开昭和59年第43631号公报(以下称为引用例8)。
引用例8的方案涉及这种温度开关的结构至少在感应磁场而开闭的舌簧开关的外周上配置永磁铁和温敏磁性体相组合的磁性体部。引用例8的方案为通过把外部引线连接、固定到固定架上，外力(例如拉伸、扭转等)就不会直接传递到外部引线所连接的舌簧开关上，通过设置凹口而易于进行作业，而且能够充分地遍涂粘结剂。
把居里点温度较低的温敏磁性体和永磁铁同舌簧开关相结合作为这种温度开关，借助该温敏磁性体的由温度引起的饱和磁通密度的变化来开闭该舌簧开关。其通常如图25所示那样，采用在内置了簧片92、93的舌簧开关91的外周上安装圆筒状的永磁铁95和圆筒状的温敏磁性体96的构造。如图36那样，在簧片92、93上分别连接外部引线97同时设置保护该连接部的圆筒状固定架98，并把其设计成具有在上述永磁铁95、温敏磁性体96及固定架98的周围配置吸热体102的构造。在从固定架98的凹口99注入粘结剂的情况下，永磁铁95、温敏磁性体96、舌簧开关91和固定架98就能粘结固定在吸热体102上。但是，外部引线97因其间没有粘结剂而不会粘结到同固定架98的界面100的部分上。由此，例如在安装作业时或使用中，在外力(例如拉伸、扭转等)施加到外部引线上时，由于外部引线97同舌簧开关91的簧片92、93相连接，则该外力会直接传递给簧片92、93，在该外力非常大的情况下，就有使舌簧开关91的玻璃密封部94发生破损的危险。一但舌簧开关91的玻璃密封部94发生破损，就减弱了簧片92、93的支承力，就不能进行完全支承。即由于这种温度开关由簧片92、93的通断来进行开闭，一但不能进行簧片92、93的支承，就不能充分地进行开闭功能。上述这种图36的结构在实用存在很大的缺点。
引用例8的目的是提供一种磁感应型温度开关，具有克服了上述缺点的结构。
当用附图来说明以下引用例8的方案的实施例时，图37(a)、(b)表示在引用例8的方案中所使用的圆筒状的固定架98的实施例，在该固定架98上，除了由图36说明的轴向上一端的凹口99之外，在轴向另一端还设置有凹口101。另外，如图38所示，在舌簧开关91的外周上已经用粘结剂固定了圆筒状永磁铁95和温敏磁性体96的温度开关的簧片92、93上，分别连结外部引线97。接着，把固定架98一边嵌入外部引线97一边同永磁铁95对接，然后把这些组合体插入如图39所示的吸热体102中，在该状态下把粘接剂注入凹口99和101。这样一来，永磁铁95、温敏磁性体96和固定架98被粘结固定在吸热体102上，外部引线97粘接固定在固定架98上。
如上述，根据引用例8的方案的磁感应型温度开关即使在外部引线上施加外力，由于外力不会传递到内部的舌簧开关上，由此而不会发生破损。这样，对于装配作业时或安装作业时的外部引线的连接可靠性得以提高，对于这种温度开关就能提供更高的可靠性。
而且，可以把作为引用例8的方案的前提的图35和图36所示的温度开关设计变更为图40这种结构。
舌簧开关91的一对固定杆103是酚醛树脂制成的，从其各端的粘结槽104注入粘结剂。舌簧开关91的护板105是由厚度为0.6mm的铝制成，其上设置螺旋固定孔106和一对用于扣锁的突起107。一对外部引线97是直径0.5mm的硅橡胶玻璃编织电线。
(9)日本国实用新型申请公开昭和60年第121243号公报(以下称为引用例9)。
引用例9的方案涉及由热固性或热塑性树脂密封成型的温度开关，特别是涉及适合于向印刷电路板上安装的温度开关。
这种温度开关，如图41(a)和(b)所示，原封不动地利用舌簧开关的引出线，作为用于软钎焊的引线，但是，(a)具有如果不进行引线的成形加工就不能安装到印刷电路板上的缺点，并且，对于(b)，就有由于要在把引线弯曲90°的状态下进行密封成型而难于向金属模上安置的缺点。
引用例9的方案是为了克服上述缺点，而使用引线架，通过该引线架而易于向印刷电路板上安装。
图42(a)和(b)是表示引用例9的方案的一个实施例的透视图。在图42(a)中，由舌簧开关111、温敏磁性体112和永磁铁113组成的温度开关本体通过点焊焊接到引线架114上，如图42(b)所示，由热膨胀系数为5×10-5/℃～0.9×10-5/℃最好3×10-5/℃～0.9×10-5/℃的热固性或热塑性树脂制成的块119进行密封成型。115和116是从块119引出的一对引出线。
由于上述这种具有热膨胀系数的热固性或热塑性树脂能够耐舌簧开关的玻璃管和引出线、引线架的热膨胀，即使施加热冲击，也能得到稳定的动作温度特性。而且，由于舌簧开关的引出线固定在引线架上，即使在引到外部的引线上施加外力，由于力不会直接传递到舌簧开关上，就不会有使该开关发生破损的危险。
图43(a)和(b)表示引用例9的方案的另一个实施例，表示使引线架117、118垂直于舌簧开关111进行安装的状态。虽然在图42、图43的实施例中，产品形状为长方体，但也可以为图44所示的圆筒状。如图45(a)和(b)所示，可以把向散热器的安装板作为树脂制的安装板120或铝等非磁性金属制的安装板121同块119整体成型。
根据上述引用例9的方案，可以提供一种温度开关，在热冲击或引出线的外力等非常强的情况下，动作温度特性仍然稳定，由于安装了引线架而易于向印刷电路板上安装，可靠性高。
而且，在引用例9的方案的图45中所示的温度开关可以设计变更为下列图46那样。
在合成树脂制的块119的侧面上整体形成半径大的安装板122，并且在块119的两端面上设置一对端子123。该结构的温度开关可以增大散热器的效果。
上述引用例7-9的方案中的舌簧开关并不仅限于舌簧开关的触点在温敏磁性体的居里点以下闭合而在居里点以上分开的温度开关，也能适用于触点在居里点以下分开而在其以上闭合的温度开关。
这些方案如各实施例所示那样，并不限于由环状的温敏磁性体和环状永磁铁及舌簧开关所组成的温度开关，在基本是由舌簧开关和温敏磁性体及永磁铁组合物而构成的温度开关中，都可适用。
引用例9所记载的密封成形式温度开关，由于采用一种树脂使结构简单，另外价格便宜，但是因在制造上需要金属模具而存在工艺过程复杂的缺陷。
因此，本发明为改良前述的先有技术的缺点，提出结构简单、容易制造价格便宜且电绝缘性好的密封成形式热舌簧开关及其制造方法。
本发明为解决前述的课题采用以下方法。
(1)在热舌簧开关与容纳该开关的金属壳之间，将硬质环氧树脂充在除引出线前端外的至少一部分与金属壳之间，将软质环氧树脂填充在热舌簧开关的除引出线前端以外的前述部分以外的部分与金属壳之间而构成的密封成形式热舌簧开关。
(2)至少引出线的前端除外，把热舌簧开关插入已注入软质环氧树脂的金属壳内，软质环氧树脂干燥后，至少引出线的前端除外，把硬质环氧树脂注入金属壳内并干燥的密封成形式热舌簧开关的制造方法。
如下图1是引用例1的温敏强磁性铁氧体的温度特性2是说明引用例1的方案的原理图，(a)表示热舌簧开关触点脱开的状态，(b)表示热舌簧开关触点闭合的状态。
图3表示引用例1的方案的一实施例，(a)是平面剖面图，(b)是侧面剖面图。
图4表示引用例1的方案的另一实施例，(a)是平面剖面图，(b)是侧面剖面图。
图5是表示依引用例1的方案的热舌簧开关的非磁性体的曲线图。
图6是表示引用例2中在温度变化的情况下饱和磁通密度的变化的特性图。
图7是用于说明引用例2的方案原理的模型图，(a)表示温敏强磁性体的温度比舌簧开关动作设定温度低的情况，(b)表示温敏强磁性体的温度比舌簧开关的动作设定温高的情况。
图8表示引用例2的方案的一实施例，(a)是正面剖面图，(b)是侧面剖面图。
图9表示引用例2的方案的另一实施例，(a)是正面剖面图，(b)是侧面剖面图。
图10是用于说明引用例3的方案原理的图表。
图11是引用例3中在磁铁沿舌簧开关移动的场合下的动作说明图。
图12是引用例3的一实施例的剖面概图。
图13是引用例3的方案的一实施例的动作说明图。
图14是引用例3的方案的一实施例的剖面概要图。
图15是引用例3的方案的一实施例的动作说明图。
图15是引用例的方案的一实施例的动作说明图。
图16是引用例4中的饱和磁能密度对温度的特性图。
图17是引用例4的方案的基本的一实施例的剖面图，(a)、(b)及(c)是动作说明图。
图18是引用例4的方案的实用的两个实施例的剖面图，(a)表示一个实施例，(b)表示另一实施例。
图19是用于说明引用例5的方案原理的图表。
图20是引用例5的方案的第1实施例的剖面图，(a)表示在预定温度以下状态的开关动作，(b)表示在预定温度范围的状态的开关动作，及(c)表示在预定温度以上状态的开关动作。
图21是引用例5的方案第2实施例的剖面图。
图22是引用例5的方案第1实施例的变形的剖面图。
图23是引用例5的方案第2实施例变形的剖面图。
图24是引用例6中的常规的范围动作型温度开关的剖面图。
图25是引用例6的方案第1实施例剖面图。
图26是引用例6的方案第2实施例剖面图。
图27是引用例6的方案第3实施例的剖面图，表示周围温度不到温敏磁性体的居里点的状态。
图28是引用例6的方案第3实施例的剖面图，表示周围温度上升至温敏磁性体的居里点(低温端动作温度)的情况。
图29是引用例6的方案第3实施例的剖面图，表示周围温度上升至温敏磁性体的居里点(高温端动作温度)的情况。
图30是引用例6的方案第3实施例变形的剖面图。
图31是引用例7中的一般温敏舌簧开关的透视图。
图32是引用例7中的有常规安装用的温度开关的透视图。
图33是引用例7的方案中所用的安装用的的一实施例的透视图。
图34是引用例7的方案的一实施例透视图。
图35是引用例8中的代替常规的磁感应型温度开关的剖面图。
图36是在该磁感应型温度开关上安装外引线并由固定座及吸热体覆盖的剖面图。
图37表示用于引用例8的方案的固定座，(a)是透视图，(b)是端面图。
图38是引用例8的方案的一实施例的组装过程的透视图。
图39是引用例8的方案的一实施例组装完毕时的透视图。
图40是引用例8中的代表常规的磁感应型温度开关改变设计之一例的剖面图。
图41是引用例9中的常规成形式温度开关之二例的透视图，(a)是一例，(b)是另一例。
图42是引用例9的方案的一实施例的透视图，(a)表示部件结构，(b)表示外观。
图43是引用例9的方案的另一实施例的透视图，(a)表示部分结构，(b)表示外观。
图44是引用例9的方案另一实施例的透视图。
图45是引用例9的方案的安装了二实施例的透视图，(a)是一例，(b)是另一例。
图46是图45的密封成形式温度开关设计变更后的一例的透视图。
图47是本发明的一实施例中的热舌簧开关的前视图。
图48是在本发明的一实施例中的将溶化了的软质环氧树脂注入金属壳的状态的剖面图。
图49是本发明的一实施例中在金属壳内的溶化了的软质环氧树脂中插入热舌簧开关的状态的剖面图。
图50是在本发明的一实施例中在金属外壳内的软质环氧树脂干燥后，再注入溶化的硬质环氧树脂的状态的剖面图。
参照图47-50来说明本发明的一实施方案。
图47表示热舌簧开关131。该热舌簧开关13是将收容开关触点部的玻璃制的容器、由环状铁氧体及环状磁体构成的舌簧开关本体、及舌簧线132容纳密封在有柔软性的管中而构成。
首先，如图48所示，把溶化的软质环氧树脂134适量地注入到铜或铝制的金属壳133中。
然后，如图49所示，把热舌簧开关131插入金属壳133内的溶化的软质环氧树脂134中，在80℃干燥1小时。但引出线132的前端的约一半从金属壳133突出。而引出线132的大部分未插入软质环氧树脂中。
接着，如图50所示，将溶化的硬质环氧树脂135注入到金属壳133内的上部，在100℃干燥4小时。
软质环氧树脂与金属的粘结性好，而硬质环氧树脂的电绝缘性好。
可是，软质环氧树脂一填充到金属壳中，由金属壳的热膨胀率与软质环氧树脂的热膨胀率有差异，使软质环氧树脂从金属壳溢出，为了防止溢出，对软质环氧树脂采用热膨胀率不同的其它树脂。
由上述可知，根据本发明可提供结构简单、容易制造、电绝缘性及与金属的粘结性好且价格便宜的密封成形式的热舌簧开关及其制造方法。
标号说明131 热舌簧开关132 引出线133 金属壳134 软质环氧树脂135 硬质环氧树脂
权利要求
1.一种密封成形式的热舌簧开关，其特征在于，在热舌簧开关与容纳该开关的金属壳之间，是将硬质环氧树脂填充在除引出线前端外的至少一部分与金属壳之间，将软质环氧树脂填充在热舌簧开关的除引出线前端以外的前述部分以外的部分与金属壳之间而构成的。
2.一种密封成形式的热舌簧开关的制造方法，其特征在于，至少引出线的前端除外，把热舌簧开关插入已注入软质环氧树脂的金属壳内，在软质环氧树脂干燥后，至少引出线的前端除外，把硬质环氧树脂注入金属壳内并干燥。
全文摘要
本发明提出一种结构简单、容易制造、价格便宜且电绝缘良好的密封成型式的热舌簧开关及其制造方法。将热舌簧开关131插入已注入了溶化的软质环氧树脂134的金属壳133中，在80℃干燥1小时。其次将溶化的硬质环氧树脂135注入到金属壳133的上部，在100℃干燥4小时。软质环氧树脂134与金属壳133的粘结性良好。而硬质环氧树脂135的电绝缘性良好，因此作为舌簧线132与金属壳133之间的填充材料是方便的。
文档编号H01H36/00GK1148725SQ9511993
公开日1997年4月30日 申请日期1995年10月11日 优先权日1995年10月11日
发明者樋口义典, 柿崎敏 申请人:株式会社东金