特許 7491575 電気素子の接続方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】電気素子の接続方法

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/02 20060101AFI20240521BHJP

   H01H 37/02 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

H01H9/02 B

H01H37/02 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020552531

(86)(22)【出願日】2019-07-23

(86)【国際出願番号】 JP2019028866

(87)【国際公開番号】W WO2020079908

(87)【国際公開日】2020-04-23

【審査請求日】2022-04-11

(31)【優先権主張番号】P 2018196632

(32)【優先日】2018-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000102223

【氏名又は名称】ウチヤ・サーモスタット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(72)【発明者】

【氏名】武田 秀昭

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１０／１０３５９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２６９１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／００５４９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５５－０７７３４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１０３３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０５５７３０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ９／０２

Ｈ０１Ｈ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の接点と、当該第１の接点に接続されスイッチ部の外部に露出する第１の端子と、前記第１の接点に対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点と、当該第２の接点に接続され前記スイッチ部の外部に露出する第２の端子と、を有する前記スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記第１の接点及び前記第２の接点に並列に前記電気素子を接続し、
外部回路に接続される第１の外部回路リード線を前記電気素子の一方の素子リード線とともに前記第１の端子に加締め又は溶接により同時に接続するとともに、前記外部回路に接続される第２の外部回路リード線を前記電気素子の他方の素子リード線とともに前記第２の端子に加締め又は溶接により同時に接続する
ことを特徴とする電気素子の接続方法。

【請求項2】

前記スイッチ部は、前記第１の接点及び前記第２の接点を収納する絶縁ケースを更に有し、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続される前記電気素子を前記絶縁ケースに収納する
ことを特徴とする請求項１記載の電気素子の接続方法。

【請求項3】

前記絶縁ケースに収納された前記電気素子の周囲に硬化性の充填剤を充填する
ことを特徴とする請求項２記載の電気素子の接続方法。

【請求項4】

第１の接点と、当該第１の接点に接続されスイッチ部の外部に露出する第１の端子と、前記第１の接点に対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点と、当該第２の接点に接続され前記スイッチ部の外部に露出する第２の端子と、を有する前記スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記第１の接点及び前記第２の接点に並列に前記電気素子を接続し、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続される前記電気素子を、絶縁板を挟んで前記第１の端子及び前記第２の端子とは反対側に位置するように配置する
ことを特徴とする電気素子の接続方法。

【請求項5】

第１の接点と、当該第１の接点に接続されスイッチ部の外部に露出する第１の端子と、前記第１の接点に対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点と、当該第２の接点に接続され前記スイッチ部の外部に露出する第２の端子と、を有する前記スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記第１の接点及び前記第２の接点に並列に前記電気素子を接続し、
前記スイッチ部は、前記第１の接点に接続された第３の端子と、前記第２の接点に接続された第４の端子とを更に有し、
外部回路に接続される第１の外部回路リード線を前記第３の端子に接続するとともに、前記外部回路に接続される第２の外部回路リード線を前記第４の端子に接続する
ことを特徴とする電気素子の接続方法。

【請求項6】

前記電気素子の一方の素子リード線を第１の弾性体によって前記第１の端子に押し付け、前記電気素子の他方の素子リード線を第２の弾性体によって前記第２の端子に押し付けることで、前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記電気素子を接続する
ことを特徴とする請求項５記載の電気素子の接続方法。

【請求項7】

前記スイッチ部は、前記第１の接点及び前記第２の接点を収納する絶縁ケースを更に有し、
前記電気素子を収納した電気素子ユニットを前記絶縁ケースに装着することによって、前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記電気素子を接続する
ことを特徴とする請求項５記載の電気素子の接続方法。

【請求項8】

前記電気素子ユニットは、前記スイッチ部の接点開放時における電流が転流する複数の前記電気素子を有する
ことを特徴とする請求項７記載の電気素子の接続方法。

【請求項9】

前記電気素子は、抵抗体であり、
前記抵抗体は、消費電力が１Ｗ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の電気素子の接続方法。

【請求項10】

前記電気素子は、ダイオード素子である
ことを特徴とする請求項１記載の電気素子の接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、温度変化を感知して電流を遮断する温度スイッチ等のスイッチでは、遮断性能の保証や評価の障害になることから、接点部に並列に電気素子を接続することが困難であった（例えば、特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６１６３８８９号公報

【文献】特開２０１５－１０３３３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、スイッチの接点部に並列に電気素子を接続することは、スイッチが複数の電気定格を持つ場合、最大条件での性能保証が条件となり、スイッチの接点間の耐電圧は、並列に接続される電気素子にも印加される。そのため、内部に組み込まれる電気素子も絶縁距離の評価対象になるなど、スイッチ内部に電気素子を組み込むことは困難である。なお、常温時ＯＦＦの接点構成では、電気素子に常時最大定格電圧が印加されることをも考慮する必要が生じ、部品の耐圧、特別な検査、サイズ拡大などの対応が必要となり、価格面で問題が大きい。

【0005】

本発明の目的は、電気素子をスイッチ部に簡単に接続することができる電気素子の接続方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの態様では、電気素子の接続方法は、第１の接点と、当該第１の接点に接続されスイッチ部の外部に露出する第１の端子と、前記第１の接点に対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点と、当該第２の接点に接続され前記スイッチ部の外部に露出する第２の端子と、を有する前記スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法であって、前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記第１の接点及び前記第２の接点に並列に前記電気素子を接続する。

【発明の効果】

【0007】

前記態様によれば、電気素子をスイッチ部に簡単に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態における電気素子が接続されたスイッチ部を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その１）である。

【図3】第１実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その２）である。

【図4】第１実施形態の変形例に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その１）である。

【図5】第１実施形態の変形例に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その２）である。

【図6】第２実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための斜視図である。

【図7】第２実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その１）である。

【図8】第２実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための断面図（その２）である。

【図9】第２実施形態に係る電気素子の接続方法を説明するための分解斜視図である。

【図10】第２実施形態における第１の板バネを示す斜視図である。

【図11】第２実施形態の変形例を説明するための回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る電気素子の接続方法について、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞

【0010】

図１は、第１実施形態における電気素子２０が接続されたスイッチ部１０を示す斜視図である。
図２及び図３は、第１実施形態に係る電気素子２０の接続方法を説明するための断面図である。

【0011】

図１～図３に示すスイッチ部１０は、スイッチ本体１１と、第１の端子１２と、第２の端子１３と、絶縁ケース１４とを有する。スイッチ部１０は、例えば温度スイッチである。なお、スイッチ部１０としては、温度スイッチに限らず、例えば、外部からの制御電圧で駆動する電気リレー、各種物理量の変化に応じて作動する制御器、手動による操作スイッチなどであってもよい。

【0012】

図３に示すように、スイッチ本体１１は、第１の接点の一例である固定接点１１ａと、第２の接点の一例である可動接点１１ｂと、バイメタル素子１１ｃと、弾性板１１ｄとを有する。

【0013】

固定接点１１ａは、可動接点１１ｂよりも底面側に配置されている。固定接点１１ａは、樹脂ベースなどの上に配置されているとよい。なお、固定接点１１ａと可動接点１１ｂとが常温時において接点ＯＦＦ状態となるように、常温時における可動接点１１ｂは、固定接点１１ａから離隔した位置にある。

【0014】

バイメタル素子１１ｃは、例えば、熱膨張係数の異なる２枚の平板状の合金を貼り合わせることにより形成されている。バイメタル素子１１ｃは、弾性板１１ｄによって保持されている。この弾性板１１ｄには、可動接点１１ｂが固定されている。

【0015】

バイメタル素子１１ｃは、設定温度を超えると逆方向に反り返り、弾性板１１ｄを湾曲させることで、可動接点１１ｂを固定接点１１ａに対し接触させる。このように、バイメタル素子１１ｃは、設定温度を境界として反り返り方向が反転する熱応動素子である。

【0016】

弾性板１１ｄ自体又は固定接点１１ａ側の端子材は、抵抗材、例えばステンレスを用いて形成することができる。ステンレスは、ばねとしても使用される材料であるが、固有抵抗が大きな材料である。通電部材に抵抗材を使用することで、異常温度で温度スイッチが接点ＯＮ状態となり通電を開始すると、抵抗材が通電電流に応じたジュール熱を発生する。その結果、バイメタル素子１１ｃが反転し、固定接点１１ａと可動接点１１ｂとが接触し接点ＯＮ状態になる。これにより、ＬＥＤ等の負荷に流れる電流がスイッチ部１０内部を流れるようになると、温度が低下してくるので、所定の温度でスイッチ部１０が再び接点ＯＦＦ状態となる。しかし、上記のジュール熱が内部で発生しているため、バイメタル素子１１ｃの温度を、接点ＯＮ状態を維持する温度以上にすることができる。これは、電流値と内部抵抗の状態と復帰温度とで調整できる。

【0017】

なお、電気素子２０の確認は、抵抗測定のマルチメータで行ってもよく、また通電することによる発熱を熱画像カメラで確認してもよい。
第１の端子１２は、固定接点１１ａに接続され、スイッチ部１０の外部に露出する。また、第２の端子１３は、可動接点１１ｂに接続され、スイッチ部１０の外部に露出する。

【0018】

第１の端子１２及び第２の端子１３の先端には、後述する素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２を加締めることによって接続するための加締め部１２ａ，１３ａが設けられている。なお、素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２は、加締め部１２ａ，１３ａに同時に接続されるとよい。

【0019】

加締め後には、加締め部１２ａ，１３ａに絶縁ケース１４の内部まで延びる絶縁チューブを装着することなどによって、加締め部１２ａ，１３ａの絶縁処理を行うとよい。また、素子リード線２２，２３及び外さ部回路リード線３１，３２の第１の端子１２及び第２の端子１３への接続は、加締めに限らず、溶接などの他の固定手法が用いられてもよい。また、素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２のうち一方の接続が溶接によって行われた後に他方の接続が加締めによって行われてもよい。

【0020】

加締め部１２ａ，１３ａは、素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２に接続（固定）される前は、図２に示すようにＵ字形状を呈し、治具によって加締められた後は、図１に示すように素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２を覆うように円筒形状を呈する。

【0021】

絶縁ケース１４は、スイッチ本体１１を収納する。絶縁ケース１４は、外部回路リード線３１，３２側の１つの面において開口した５つの面からなる直方体形状を呈する。
図２及び図３に示すように、電気素子２０は、素子本体２１と、この素子本体２１の両端から延出する素子リード線２２，２３とを有する。素子本体２１は、例えば抵抗体である。この抵抗体の接点開放時の消費電力は、１Ｗ以下であるとよい。固定接点１１ａと可動接点１１ｂとの接点開放時における電気素子２０の発熱を抑えるためには、具体的には２００Ｖの電源であれば少なくとも５０ｋΩから１００ｋΩで、できるだけ発熱量が少ない条件が好ましい。

【0022】

抵抗体は、例えば正特性サーミスタ（ＰＴＣ）、或いは表面を防湿コーティングされたＰＴＣである。ＰＴＣは、過電圧に注意が必要であるため、定格電圧の２倍以上の電圧とならない条件選定と、抵抗の変化する温度の条件と、常温での抵抗値とが重要となる。上記の２００Ｖの例では、常温の抵抗をできるだけ大きく設定する必要があり、できれば数十ｋΩで２００Ｖ印加時の発熱を抑える設定が好ましい。直流の印加が前提なので、ＰＴＣは防湿コーティングしてあることが望ましい。

【0023】

なお、素子本体２１は、定電圧ダイオードや発光ダイオードなどのダイオード素子であってもよい。素子本体２１が定電圧ダイオードである場合、直流の電気回路において、電源の電圧では発熱せず、電源の電圧より高いツェナー電圧を有する電気素子として配置されるとよい。

【0024】

電気素子２０が整流用ダイオードの場合、通電時電流が流れない極性で接続すると電子回路内では異常な電圧の保護に作用し、特にＬＥＤは逆極性の電圧に弱いと言われるので、保護素子として機能できる。接続確認は極性を換えての導通検査か、或いは順方向に電流を流して順方向電圧を確認することで対応できる。

【0025】

上述のように、一方の素子リード線２２は、加締め部１２ａにおいて第１の端子１２に接続され、他方の素子リード線２３は、加締め部１３ａにおいて第２の端子１３に接続される。このように、電気素子２０は、第１の端子１２と第２の端子１３との間に固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂに並列に接続される。

【0026】

素子本体２１の全体及び素子リード線２２，２３の一部は、スイッチ本体１１との間に仕切りを隔てて絶縁ケース１４に収納されるとよい。素子本体２１（電気素子２０）の周囲には、硬化性の充填剤（例えば樹脂）が充填される。

【0027】

外部回路に接続される第１の外部回路リード線３１は、上述のように、加締め部１２ａにおいて第１の端子１２に接続される。また、外部回路に接続される第２の外部回路リード線３２は、上述のように、加締め部１３ａにおいて第２の端子１３に接続される。

【0028】

外部回路リード線３１，３２は、芯線３１ａ，３２ａと、この芯線３１ａ，３２ａを被覆する絶縁性の被覆部３１ｂ，３２ｂとを有する。
図４及び図５は、第１実施形態の変形例に係る電気素子２０の接続方法を説明するための断面図である。

【0029】

スイッチ部４０のスイッチ本体４１、第１の端子４２（加締め部４２ａ）、第２の端子４３（加締め部４３ａ）、及び絶縁ケース４４については、上述の図１～図３に示すスイッチ部１０のスイッチ本体１１、第１の端子１２（加締め部１２ａ）、第２の端子１３（加締め部１３ａ）、及び絶縁ケース１４と同様である。

【0030】

絶縁板４５は、電気素子２０と、第１の端子４２及び第２の端子４３との間に配置されている。すなわち、電気素子２０は、絶縁板４５を挟んで第１の端子４２及び第２の端子４３とは反対側に位置するように配置されている。

【0031】

第１の端子４２の加締め部４２ａ及び第２の端子４３の加締め部４３ａに、素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２が接続されるのは、図１～図３に示す例と同様である。

【0032】

ところで、本第１実施形態のように電気素子２０が固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂに並列に接続されることで、例えば常温時に固定接点１１ａと可動接点１１ｂとが離隔した接点ＯＦＦ状態において、電気素子２０は、固定接点１１ａと可動接点１１ｂとが接触した接点ＯＮ状態となるまで、通電されることになる。そのため、電気素子２０が抵抗体の場合、抵抗体は、その抵抗と流れる電流とにより発熱する。スイッチ本体１１が温度スイッチの場合、周囲温度に抵抗体の発熱温度が加えられると動作点への影響が出る場合があるが、本第１実施形態では、スイッチ本体１１の外部で電気素子２０が接続されているため、バイメタル素子１１ｃの感知温度への影響は少なくなる。

【0033】

ここで、ＬＥＤを使った照明機器の回路の中では、周囲温度が高い場合のＬＥＤ素子の発熱による過熱防止に温度スイッチが求められる場合がある。常温時ＯＦＦ型の温度スイッチをＬＥＤの過熱保護に用いる場合、このようなＬＥＤ素子のモジュールを温度スイッチで短絡し、ＬＥＤを点灯させる電流を温度スイッチ側にバイパスすることによりＬＥＤの発熱を停止させることができる。ところが、常温時ＯＦＦ型のスイッチでは正しく回路に接続されたかどうかを確認することが、温度スイッチを動作させないと実現できないという大きな問題がある。

【0034】

本第１実施形態において、完成後のスイッチ部１０への客先工場での外部回路リード線３１，３２の結線時に電気素子２０を同時に組み込むと、結線作業時に接続確認ができる。また、最終での結線完了確認も、電気素子２０の例えば抵抗値が確認できれば、可能となる。このようにして電気素子２０が接続されるスイッチ部１０は、例えばＬＥＤユニットの過熱検知時に両端を短絡させると電源回路は定電流制御なので、所定の値以上の電流が流れることはない。さらにスイッチ部１０の内部導電部材に抵抗率の高い材料を用いることで、ＬＥＤ駆動電流がスイッチ部１０内部に流れるため、通電中のスイッチ部１０の内部を発熱させることができ、電源が接続状態であれば温度スイッチの復帰温度（接点ＯＦＦ状態に復帰する温度）以上に保温することができるようになり、通電状態から復帰することがなくなる。すなわち、異常発熱による接点ＯＮ状態を維持できる。また、電源の遮断により、初期状態である接点ＯＦＦ状態に復帰させることができる。

【0035】

さらに、スイッチ部１０が接点ＯＮ状態となった際の電流経路に、ＬＥＤモジュールの順方向電圧の総和より低い電圧になるようにスイッチ部１０の外部に抵抗体を接続することで、スイッチ部１０が接点ＯＮ状態となった後に流れる電流で抵抗体に電圧を発生させることができる。このため、ＬＥＤを消灯させない範囲で、弱く点灯する減光状態を維持することができ、全消灯による危険の回避ができる。この際には、上記の抵抗体を通じて電流が流れるため、電気素子２０としては、ＬＥＤ点灯とは逆方向に整流ダイオードを接続する。

【0036】

これとは別に、スイッチ部１０は、制御装置内では、異常時のスイッチング動作に加え、常時温度を監視していると位置付けられることがある。ところが常温時ＯＦＦ型では、常時接点間がオープンで断線と区別できない。本第１実施形態では、電気素子２０を固定接点１１ａと可動接点１１ｂとに並列に接続させることで、例えば電気素子２０が抵抗素子の場合では接点間の抵抗を確認するか、電圧降下による電位を確認するか、或いは何らかの方法で電流を検知することで、異常時に接点ＯＮ状態にして警報を発するなどの動作とは別に、常時温度センサとしての監視機能が働いていることを確認することができるようになる。

【0037】

高度の制御装置には、定期的な自己診断を求められる場合があり、電気素子２０を接続することによって、常温時ＯＦＦ型でも常時、監視としての機能を確実にすることが可能となる。

【0038】

一方、スイッチ部１０が常温時ＯＮ型の場合、常温時は固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂからなる接点が電気素子２０を短絡しているので、何の変化もないが、スイッチ部１０が動作し固定接点１１ａと可動接点１１ｂとが離隔しても、電気回路が完全な開放状態にならないので、サージの発生を抑えることができる。特に、回路電圧より高い動作電圧の避雷器のような電気素子２０を接続すると、誘導性の負荷に特有のサージを抑えることができるようになる。

【0039】

また、使用環境が電気製品の金属の筐体の内部ではなく、スイッチ部１０等が、面状に展開された製品に取り付けられ、さらに静電気の影響が接点に接続される電気回路に影響しやすい場合などでは特に、スイッチ部１０の作動温度が低いため、環境条件によっては長時間の接点開放状態が継続したり、さらにはスイッチ部１０が動作し、接点が開放状態で電源が遮断されるような場合、接点間に静電誘導で発生した高電圧が残ったりすることがある。このように高電圧が接点間に残っても、接点間に並列に電気素子２０を接続することによって、接点が開放状態でも、接点間に静電気で誘導される電圧を解放させることができる。

【0040】

以上説明した第１実施形態では、電気素子２０の接続方法は、第１の接点の一例である固定接点１１ａと、この固定接点１１ａに接続されスイッチ部１０の外部に露出する第１の端子１２と、固定接点１１ａに対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点の一例である可動接点１１ｂと、この可動接点１１ｂに接続されスイッチ部１０の外部に露出する第２の端子１３とを有するスイッチ部１０に電気素子２０を接続する電気素子２０の接続方法であって、第１の端子１２と第２の端子１３との間に、固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂに並列に電気素子２０を接続する。

【0041】

このように第１の端子１２及び第２の端子１３がスイッチ部１０の外部に露出するため、完成品のスイッチ部１０に対して、使用条件に適した電気素子２０を容易に接続することができる。

【0042】

また、本第１実施形態では、外部回路に接続される第１の外部回路リード線の３１を電気素子２０の一方の素子リード線２２とともに第１の端子１２に接続するとともに、外部回路に接続される第２の外部回路リード線３２を電気素子２０の他方の素子リード線２３とともに第２の端子１３に接続する。これにより、素子リード線２２，２３及び外部回路リード線３１，３２の両方を第１の端子１２及び第２の端子１３に接続することができるため、電気素子２０をより一層容易に接続することができる。

【0043】

また、本第１実施形態では、スイッチ部１０は、固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂを収納する絶縁ケース１４を更に有し、第１の端子１２と第２の端子１３との間に接続される電気素子２０を絶縁ケース１４に収納する。そのため、簡素な構成で、電気素子２０を固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂに並列に接続することができる。

【0044】

また、本第１実施形態では、絶縁ケース１４に収納された電気素子２０の周囲に硬化性の充填剤を充填する。そのため、スイッチ部１０及び電気素子２０を同時に充填剤で固定することができる。

【0045】

また、本第１実施形態では、電気素子２０が、消費電力が１Ｗ以下の抵抗体である場合、固定接点１１ａと可動接点１１ｂとの接点開放時における電気素子２０の発熱を抑えることができる。

【0046】

また、本第１実施形態では、電気素子２０がダイオード素子であってもよい。例えば、ダイオード素子が整流用ダイオードである場合、通電時に電流が流れない極性で接続すると、電子回路内では異常な電圧の保護に作用し、特にＬＥＤは逆極性の電圧に弱いと言われるので、保護素子として機能できる。

【0047】

また、本第１実施形態の変形例では、第１の端子４２と第２の端子４３との間に接続される電気素子２０を、絶縁板４５を挟んで第１の端子４２及び第２の端子４３とは反対側に位置するように配置する。そのため、電気素子２０の接続によって減少する絶縁距離を絶縁板４５によって確保することができる。

【0048】

＜第２実施形態＞
図６は、電気素子６１の接続方法を説明するための斜視図である。
図７及び図８は、電気素子６１の接続方法を説明するための断面図である。

【0049】

図９は、電気素子６１の接続方法を説明するための分解斜視図である。
図１０は、第１の板バネ７１を示す斜視図である。
図６～図９に示すスイッチ部５０は、スイッチ本体５１と、第１の端子５２と、第２の端子５３と、第３の端子５４と、第４の端子５５と、絶縁ケース５６と、板バネ保持部材５７とを有する。スイッチ部５０は、例えば温度スイッチを構成する。

【0050】

図７～図９に示すスイッチ本体５１は、例えば、上述の第１実施形態で述べたように、図３に示す第１の接点の一例である固定接点１１ａと、第２の接点の一例である可動接点１１ｂと、バイメタル素子１１ｃと、弾性板１１ｄとを有する。

【0051】

本第２実施形態では、図１～図３に示す外部回路リード線３１，３２は、固定接点１１ａに接続された第３の端子５４及び可動接点１１ｂに接続された第４の端子５５の加締め部５４ａ，５５ａに接続される。

【0052】

第１の端子５２は、固定接点１１ａに接続され、スイッチ部５０の外部に露出する。また、第２の端子５３は、可動接点１１ｂに接続され、スイッチ部５０の外部に露出する。なお、第１の端子５２及び第２の端子５３は、第３の端子５４及び第４の端子５５とは反対側に、スイッチ本体５１から延出する。

【0053】

絶縁ケース５６は、スイッチ本体５１を収納する。絶縁ケース５６は、第１の端子５２及び第２の端子５３側と、第３の端子５４及び第４の端子５５側との計２面において開口した４つの面からなる直方体形状を呈する。絶縁ケース５６には、挿入凹部５６ａ，５６ｂが設けられている。この挿入凹部５６ａ，５６ｂには、後述する絶縁カバー６２の挿入凸部６２ａが挿入される。

【0054】

板バネ保持部材５７は、弾性体保持部材の一例であり、後述する第１の板バネ７１及び第２の板バネ７２を保持する。
電気素子ユニット６０は、電気素子６１と、絶縁カバー６２とを有する。

【0055】

電気素子６１は、素子本体６１ａと、この素子本体６１ａの両端から延出する素子リード線６１ｂ，６１ｃとを有する。
絶縁カバー６２は、スイッチ部５０側の１つの面において開口した５つの面からなる直方体形状を呈する。絶縁カバー６２の開口部分の周囲には、絶縁カバー６２の他の部分よりも薄肉の挿入凸部６２ａがスイッチ部５０側に突出するように設けられている。挿入凸部６２ａは、上述のように挿入凹部５６ａ，５６ｂに挿入される。

【0056】

挿入凸部６２ａの内部底面及び内部上面には、図８及び図９に示すストッパ６２ｂ（底面側のみ図示）が設けられている。この２つのストッパ６２ｂは、板バネ保持部材５７の底面側と上面側とに引っ掛けられて電気素子ユニット６０をスイッチ部５０にロックすることで、電気素子ユニット６０のスイッチ部５０からの脱落を防止する。

【0057】

第１の板バネ７１は、電気素子６１の一方の素子リード線６１ｂを第１の端子５２に押し付ける第１の弾性体の一例である。
第２の板バネ７２は、電気素子６１の他方の素子リード線６１ｃを第２の端子５３に押し付ける第２の弾性体の一例である。

【0058】

図１０に示すように、第１の板バネ７１は、一周巻かれるように湾曲した板状部材であり、第１の板バネ７１の一端には、素子リード線６１ｂを第１の端子５２に押し付ける押し付け部７１ａが設けられている。また、第１の板バネ７１の他端には、素子リード線６１ｂが挿入される切り欠き７１ｂが設けられている。なお、素子リード線６１ｂが切り欠き７１ｂに挿入される際には、素子リード線６１ｂによって押し付け部７１ａが第１の端子５２から離隔するように押し上げられる。

【0059】

押し付け部７１ａは、切り欠き７１ｂに挿入された状態で、素子リード線６１ｂを第１の端子５２に押し付ける。この押し付けは、素子リード線６１ｂの抜け止め、ゆるみ止めなどとしても作用する。

【0060】

図９に示すように、第２の板バネ７２も、第１の板バネ７１と同様に一周巻かれるように湾曲した板状部材であり、第２の板バネ７２の一端には、素子リード線６１ｃを第２の端子５３に押し付ける押し付け部７２ａが設けられている。また、第２の板バネ７２の他端には、素子リード線６１ｃが挿入される切り欠き７２ｂが設けられている。なお、素子リード線６１ｃが切り欠き７２ｂに挿入される際には、素子リード線６１ｃによって押し付け部７２ａが第２の端子５３から離隔するように押し上げられる。

【0061】

押し付け部７２ａは、切り欠き７２ｂに挿入された状態で、素子リード線６１ｃを第２の端子５３に押し付ける。この押し付けは、素子リード線６１ｃの抜け止め、ゆるみ止めなどとしても作用する。

【0062】

電気素子６１を第１の端子５２と第２の端子５３との間に接続する際には、例えば、電気素子６１を収納していない状態の絶縁カバー６２が絶縁ケース５６に装着された状態から、絶縁カバー６２を取り外し、第１の板バネ７１及び第２の板バネ７２を絶縁ケース５６内に収納し、電気素子６１を絶縁カバー６２（電気素子ユニット６０）に収納し、電気素子ユニット６０を絶縁ケース５６に装着する。この装着時に、電気素子６１の素子リード線６１ｂ，６１ｃが板バネ７１，７２の切り欠き７１ｂ，７２ｂに挿入される。そして、素子リード線６１ｂ，６１ｃが板バネ７１，７２の押し付け部７１ａ，７２ａによって第１の端子５２及び第２の端子５３に押し付けられる。これにより、第１の端子５２と第２の端子５３との間に、スイッチ本体５１（固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂ）に並列に電気素子６０を接続することができる。

【0063】

なお、電気素子６１を第１の端子５２と第２の端子５３との間に接続するのは、スイッチ部５０の組み立て完成後であるが、第１の外部回路リード線３１及び第２の外部回路リード線３２の第３の端子５４及び第４の端子５５への接続の前後どちらであってもよい。

【0064】

図１１は、第２実施形態の変形例を説明するための回路図である。
図１１に示すように、電源８１、負荷８２等を有する外部回路に、第１の接点及び第２の接点を有するスイッチ部８３が配置される場合、第１の接点及び第２の接点に並列に接続される複数の電気素子の一例として、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）８４、コンデンサ８５、抵抗８６、及びダイオード８７を上述の電気素子ユニット６０に配置するとよい。

【0065】

電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の一例であるＭＯＳＦＥＴ８４は、コンデンサ８５及び抵抗８６に並列に接続され、ダイオード８７は、抵抗８６に並列に接続されている。
接点開放時には、スイッチ部８３の第１の接点と第２の接点との間におけるアークで生じた電圧を用いて、ＭＯＳＦＥＴ８４のゲートを駆動し、消弧により電圧が無くなるとＭＯＳＦＥＴ８４もＯＦＦし、遮断が完了する。このように、接点開放時電流は、電気素子ユニット６０（複数の電気素子側）に転流する。

【0066】

なお、電気素子ユニットに、通信などの遠隔操作で動作させる半導体スイッチを接続すると、自己診断時遠隔操作で常温時開放状態を一時的にＯＮ状態にすることで温度監視の有効性を確認することもできる。

【0067】

以上説明した第２実施形態では、上述の第１実施形態と同様の事項に対応する効果については本第２実施形態においても同様に得ることができる。例えば、本第２実施形態に係る電気素子６１の接続方法は、スイッチ部５０の外部に露出する第１の端子５２と第２の端子５３との間に固定接点１１ａ及び可動接点１１ｂに並列に電気素子６１を接続する。このように第１の端子５２及び第２の端子５３がスイッチ部５０の外部に露出するため、完成品のスイッチ部５０に対して使用条件に適した電気素子６１を容易に接続することができる。

【0068】

また、本第２実施形態では、スイッチ部５０は、第１の接点の一例である固定接点１１ａに接続された第３の端子５４と、第２の接点の一例である可動接点１１ｂに接続された第４の端子５５とを有し、外部回路に接続される第１の外部回路リード線３１を第３の端子５４に接続するとともに、外部回路に接続される第２の外部回路リード線３２を第４の端子５５に接続する。これにより、電気素子６１が接続される第１の端子５２及び第２の端子５３の周囲のスペース（例えば、第３の端子５４及び第４の端子５５とは反対側のスペース）を用いて、電気素子６１を第１の端子５２及び第２の端子５３に接続することができる。

【0069】

また、本第２実施形態では、電気素子６１の一方の素子リード線６１ｂを第１の弾性体の一例である第１の板バネ７１によって第１の端子５２に押し付け、電気素子６１の他方の素子リード線６１ｃを第２の弾性体の一例である第２の板バネ７２によって第２の端子５３に押し付けることで、第１の端子５２と第２の端子５３との間に電気素子６１を接続する。このように第１の板バネ７１及び第２の板バネ７２を用いることで、加締め、溶接などの接続作業を省略し、電気素子６１を第１の端子５２と第２の端子５３との間に簡単に接続することができる。

【0070】

また、本第２実施形態では、スイッチ部５０は、第１の接点（固定接点１１ａ）及び第２の接点（可動接点１１ｂ）を収納する絶縁ケース５６を更に有し、電気素子６１を収納した電気素子ユニット６０を絶縁ケース５６に装着することによって、第１の端子５２と第２の端子５３との間に電気素子６１を接続する。これにより、電気素子ユニット６０を絶縁ケース５６に装着するという簡単な作業で、電気素子６１を第１の端子５２と第２の端子５３との間に接続することができる。

【0071】

また、本第２実施形態の変形例では、電気素子ユニットは、スイッチ部８３の接点開放時における電流が転流する複数の電気素子の一例であるＭＯＳＦＥＴ８４、コンデンサ８５、抵抗８６、及びダイオード８７を有する。これにより、例えば電気素子としてのＭＯＳＦＥＴ８４のゲートが、接点間におけるアークで生じた電圧によって駆動し、消弧により電圧が無くなると、ＭＯＳＦＥＴ８４もＯＦＦし、遮断を完了させることができる。

【0072】

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

【0073】

［付記１］
第１の接点と、当該第１の接点に接続されスイッチ部の外部に露出する第１の端子と、前記第１の接点に対し接触する位置と離隔した位置とに移動可能な第２の接点と、当該第２の接点に接続され前記スイッチ部の外部に露出する第２の端子と、を有する前記スイッチ部に電気素子を接続する電気素子の接続方法であって、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記第１の接点及び前記第２の接点に並列に前記電気素子を接続する
ことを特徴とする電気素子の接続方法。
［付記２］
外部回路に接続される第１の外部回路リード線を前記電気素子の一方の素子リード線とともに前記第１の端子に接続するとともに、前記外部回路に接続される第２の外部回路リード線を前記電気素子の他方の素子リード線とともに前記第２の端子に接続する
ことを特徴とする付記１記載の電気素子の接続方法。
［付記３］
前記スイッチ部は、前記第１の接点及び前記第２の接点を収納する絶縁ケースを更に有し、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続される前記電気素子を前記絶縁ケースに収納する
ことを特徴とする付記１又は２記載の電気素子の接続方法。
［付記４］
前記絶縁ケースに収納された前記電気素子の周囲に硬化性の充填剤を充填する
ことを特徴とする付記３記載の電気素子の接続方法。
［付記５］
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続される前記電気素子を、絶縁板を挟んで前記第１の端子及び前記第２の端子とは反対側に位置するように配置する
ことを特徴とする付記１から４のいずれか記載の電気素子の接続方法。
［付記６］
前記スイッチ部は、前記第１の接点に接続された第３の端子と、前記第２の接点に接続された第４の端子とを更に有し、
外部回路に接続される第１の外部回路リード線を前記第３の端子に接続するとともに、前記外部回路に接続される第２の外部回路リード線を前記第４の端子に接続する
ことを特徴とする付記１記載の電気素子の接続方法。
［付記７］
前記電気素子の一方の素子リード線を第１の弾性体によって前記第１の端子に押し付け、前記電気素子の他方の素子リード線を第２の弾性体によって前記第２の端子に押し付けることで、前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記電気素子を接続する
ことを特徴とする付記６記載の電気素子の接続方法。
［付記８］
前記スイッチ部は、前記第１の接点及び前記第２の接点を収納する絶縁ケースを更に有し、
前記電気素子を収納した電気素子ユニットを前記絶縁ケースに装着することによって、前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記電気素子を接続する
ことを特徴とする付記６又は７記載の電気素子の接続方法。
［付記９］
前記電気素子ユニットは、前記スイッチ部の接点開放時における電流が転流する複数の前記電気素子を有する
ことを特徴とする付記８記載の電気素子の接続方法。
［付記１０］
前記電気素子は、抵抗体であり、
前記抵抗体は、消費電力が１Ｗ以下である
ことを特徴とする付記１から９のいずれか記載の電気素子の接続方法。
［付記１１］
前記電気素子は、ダイオード素子である
ことを特徴とする付記１から９のいずれか記載の電気素子の接続方法。

【符号の説明】

【0074】

１０ スイッチ部
１１ スイッチ本体
１１ａ 固定接点
１１ｂ 可動接点
１１ｃ バイメタル素子
１１ｄ 弾性板
１２ 第１の端子
１２ａ 加締め部
１３ 第２の端子
１３ａ 加締め部
１４ 絶縁ケース
２０ 電気素子
２１ 素子本体
２２，２３ 素子リード線
３１ 第１の外部回路リード線
３１ａ 芯線
３１ｂ 被覆部
３２ 第２の外部回路リード線
３２ａ 芯線
３２ｂ 被覆部
４０ スイッチ部
４１ スイッチ本体
４２ 第１の端子
４２ａ 加締め部
４３ 第２の端子
４３ａ 加締め部
４４ 絶縁ケース
４５ 絶縁板
５０ スイッチ部
５１ スイッチ本体
５２ 第１の端子
５３ 第２の端子
５４ 第３の端子
５４ａ 加締め部
５５ 第４の端子
５５ａ 加締め部
５６ 絶縁ケース
５６ａ，５６ｂ 挿入凹部
５７ 板バネ保持部材
６０ 電気素子ユニット
６１ 電気素子
６１ａ 素子本体
６１ｂ，６１ｃ 素子リード線
６２ 絶縁カバー
６２ａ 挿入凸部
６２ｂ ストッパ
７１ 第１の板バネ
７１ａ 押し付け部
７１ｂ 切り欠き
７２ 第２の板バネ
７２ａ 押し付け部
７２ｂ 切り欠き
８１ 電源
８２ 負荷
８３ スイッチ部
８４ ＭＯＳＦＥＴ
８５ コンデンサ
８６ 抵抗
８７ ダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】