JP2005073329A - 単相誘導電動機の起動装置、単相誘導電動機の起動装置及び過負荷保護装置、及び、起動装置を用いた密閉形電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期にわたってソケット端子の把持力を維持でき、信頼性の高い単相誘導電動機の起動装置を提供する。
【解決手段】 ソケット端子２２Ａの接続ピン保持部２２ｅが、先端側の第１部位２２ｇと奥側の第２部位２２ｈとに２分割されている。接続ピン挿入時にこじり力が働いた場合でも、広がるのは接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇに留まり、奥側の第２部位２２ｈは広がらない。このため、第２部位２２ｈでは、疲労が生じず、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、電気冷蔵庫用コンプレッサモータ（密閉形電動圧縮機）、或いは、ポンプモータ等の単相誘導電動機の起動装置に関し、特に、単相誘導電動機の補助巻線側へ接続するための正特性サーミスタと、単相誘導電動機の接続ピンとの電気的接続を行うソケット端子とを有する単相誘導電動機の起動装置、単相誘導電動機の起動装置及び過負荷保護装置及び起動装置を用いた密閉形電動圧縮機に関するものである。

正特性サーミスタを備える起動装置には、単相誘導電動機への取り付けを容易に行えるよう、単相誘導電動機側に設けられた接続ピンに対して接続するためのソケット端子を備えるものがある。例えば、特許文献１のように、単相誘導電動機から接続ピンが３本突出し、これに対して、起動装置のソケット端子により電気接続を行っている。

モーター等によって電気機器は非常に大きな振動が生じ、また機器の故障や点検時の取り外し時、及び取り外し後の再取付け時、ソケット端子の把持強度の弱いものは起動装置と電気機器との接触が不十分となる。特に大型モーター起動用の起動装置においては、接触部が加熱して端子の損傷が生じ、ＰＴＣリレー装置としての機能を発揮することができなくなる。さらには、火災等の発生する可能性も否定できない。

従来技術に係る起動装置に内蔵されるソケット端子の平面図を図１３（Ａ）に、断面を図１３（Ｂ）に、底面を図１３（Ｃ）に示す。このソケット端子１２２は、図１３（Ｆ）に示すように接続ピン２１２に装着する場合、主にＸ，Ｙ２方向のこじりによる応力（以下、こじり力という。）が加わる。これにより、ソケット端子１２２Ａは、図１３（Ｇ）に示すようにこじり力の影響で拡開しもとの状態に復元しなくなることがある。この結果、ソケット端子１２２Ａによる接続ピン２１２の把持力が大幅に低下し、接触不良により接触抵抗が大きくなるので、電流を流すと発熱して端子損傷等の問題が発生する。

係る課題に対応するため、特許文献２、特許文献３等が提案されている。特許文献２では、接続ピンの挿脱方向に沿った４カ所の溝を有する筒形状のソケット端子が提案されている。また、特許文献２中には、ソケット端子を把持部と支持部とで構成し、把持部にこじり力が生じた場合に拡開し応力を吸収する一対の接合片部を具備させる技術が提案されている。一方、特許文献３には、ソケット端子のスリット状の開口部の近傍に、ソケット端子の拡開を防ぐための凸部を設ける技術が提案されている。
実開昭６２−１１５７６０ 特開平８−１４９７７０ 特開２００１−３３２１５９

しかしながら、特許文献２の筒形状のソケット端子は、溝により分割された円弧形状の部分がリブ効果で一部に応力が集中し、変形し易いという課題があった。一方、特許文献２の接合片部を具備するソケット端子は、接合片部が側方へ突出しているため、スペース効率が悪くなり起動装置へ収容し難い。特許文献３のソケット端子は、ソケット端子とは別体に凸部を設けるため、スペース効率が悪くなり起動装置へ収容し難いという課題があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、長期にわたってソケット端子の把持力を維持でき、信頼性の高い単相誘導電動機の起動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、補助巻線に直列に接続される正特性サーミスタと、挿脱可能な接続ピンとの間で電気的接続を行うソケット端子とを有し、主巻線及び補助巻線からなる単相誘導電動機の起動装置において、
前記ソケット端子は、接続ピンの軸方向の側方へ延在する一対の板部を内側に折り曲げ、先端を接続ピンの円柱形状に合致可能なよう円弧状に形成すると共に、先端を互いに離間させてなる接続ピン保持部を備え、
前記接続ピン保持部が、接続ピンの軸方向と垂直方向のスリットにより先端側の第１部位と奥側の第２部位とに２分割されていることを技術的特徴とする。

請求項１の起動装置は、ソケット端子の接続ピン保持部が、先端側の第１部位と奥側の第２部位とに２分割されているので、接続ピン挿入時にこじり力が働いた場合でも、広がるのは接続ピン保持部の先端側の第１部位に留まり、奥側の第２部位は広がらない。このため、第２部位では、疲労が生じず、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

更に、接続ピンへの挿入時に、先ず、先端側の第１部位が広がり挿入され、接続ピン先端が奥側の第２部位に達すると、第２部位が広がり始める。即ち、挿入時に必要な力は、接続ピンより狭い部位を押し広げる必要から、最初が最も大きく、その後はほぼ横ばいとなるが、本発明では、接続ピンの挿入開始時には、分割されている先端側第１部位のみを広げればよいため、接続ピン保持部全体を広げる必要があった従来技術品と比較して、挿入作業が楽になる。また、従来技術品と同じ大きさであるため、スペース効率が高く、既存の起動装置への適用が容易である。

また、接続ピンとソケット端子との間に傾きがあっても、先端側の第１部位と奥側の第２部位とが独立して接続ピンと接触するので、例え、接続ピンとソケット端子とが点接触することになっても、接触点が２倍になり、接続ピンとソケット端子との電気接続を確保できる。

請求項２では、接続ピン保持部を貫通した接続ピンの先端部を収容する凹部をケーシングに設けてあるため、接続ピンの先端の面取りされている部位は、接続ピン保持部を突き抜けて凹部内に位置することになる。即ち、面取りされている部位を接続ピン保持部で把持しないため、接続ピン保持部での接続ピンの把持力を高めることができ、接触抵抗を下げる効果もある。

請求項３では、接続ピン保持部の先端側の第１部位が、奥側第２部位よりも緩やかに接続ピンを保持するように広く形成されているため、接続ピンの挿入開始時に必要な力が小さくてすむ。一方、奥側第２部位は狭く形成されているため、当該第２部位で、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

請求項４では、接続ピン保持部の先端側の第１部位の接続ピン軸方向の長さが、奥側第２部位よりも長くなるように形成されているため、接続ピンの挿入時のこじれ力を第１部位で受け止め、第２部位がこじれにより広がるのを防ぐことができる。これにより、当該第２部位で、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

請求項５では、接続ピン保持部の奥側の第２部位の接続ピン軸方向の長さが、手前側第１部位よりも長くなるように形成されているため、当該第２部位で強固に接続ピンを保持することで、疲労が生じず、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

請求項６では、接続ピン保持部の奥側の第２部位の前端にＶ字状の切れ込みを設けてあるため、接続ピンへの挿入時に、先端側の第１部位を挿通した接続ピン先端が奥側の第２部位に達した際にも、第２部位側へ容易に挿入させることができ、挿入作業が楽になる。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態に係る起動装置及びオーバロードリレーについて図を参照して説明する。
図１（Ａ）に示すように第１実施態様の起動装置１０とオーバロードリレー５０とは、一体にコンプレッサ１０２のドーム１０４のピン端子１１０に取り付けられ、カバー１０６により保護される。該コンプレッサ１０２の内部にはモータ１００が収容されている。

図２は、第１実施形態に係る単相誘導電動機の起動装置及びオーバロードリレー５０の回路図である。電源端子９２、９４は１００Ｖの単相交流電源９０に接続されており、更に、その一方の電源端子９２は運転スイッチ９７及びオーバロードリレー５０を直列に介して電源線９６に接続され、他方の電源端子９４は電源線９８に接続されている。オーバロードリレー５０は、バイメタル７０と、該バイメタル７０を加熱するヒータ７６とから成り、単相誘導電動機１００に過負荷が掛かると、ヒータ７６の発熱によりバイメタル７０が電流を遮断し、電流の遮断により常温まで温度が下がると、バイメタル７０が自動復帰して通電を再開する。

単相誘導電動機１００は、主巻線Ｍ及び補助巻線Ｓを有するもので、その主巻線Ｍは電源線９６，９８間に接続され、補助巻線Ｓの一方の端子は電源線９６に接続されている。この単相誘導電動機１００は、例えば、冷蔵庫における冷凍サイクルの図１を参照して上述した密閉形コンプレッサ１０２を駆動するようになっている。そして、運転スイッチ９７は、例えば、図示しない温度制御装置によってオン，オフされるもので、冷蔵庫内の温度が、上限温度になるとオンし、下限温度になるとオフするようになっている。

前記補助巻線Ｓの他方の端子は、正特性サーミスタ（以下、主ＰＴＣとして参照する）１２及び常閉形のスナップアクションバイメタル１８の直列回路を介して電源線９８に接続されている。該主ＰＴＣ１２及びスナップアクションバイメタル１８と並列に、補助正特性サーミスタ（以下、補助ＰＴＣとして参照する）１４が接続されている。ここで、主ＰＴＣ１２及び補助ＰＴＣ１４は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成されていて、キュリー温度をもち、電気抵抗値がこのキュリー温度から急激に増大する特性を有する。正特性サーミスタ１２は、例えば、常温（２５℃前後）では５Ω程度，１２０℃では０．１ｋΩ程度，１４０℃では１ｋΩ〜１０ｋΩ程度になる。補助ＰＴＣ１４は、主ＰＴＣ１２より高い抵抗値を有し、１／３〜１／１０の消費電力となるように熱容量が１／３〜１／１０（最適には１／６程度）に設定されている。そして、スナップアクションバイメタル１８は、補助ＰＴＣ１４の発生熱を感知してオン，オフするようになっており、感知熱が、例えば、設定温度１４０℃になるとオフ動作するようになっている。

次に、第１実施形態の起動装置１０の作用について説明する。運転スイッチ９７がオンされると、運転スイッチ９７及びオーバロードリレー５０を介して主巻線Ｍに起動電流が流れる。又、主ＰＴＣ１２は常温では低電気抵抗値（例えば５Ω程度）を呈しているので、補助巻線Ｓ、主ＰＴＣ１２及びスナップアクションバイメタル１８の直列回路、補助ＰＴＣ１４の並列回路とにも起動電流が流れ、以て、単相誘導電動機１００は起動する。

主ＰＴＣ１２に補助巻線Ｓの起動電流が流れると、主ＰＴＣ１２、補助ＰＴＣ１４は自己発熱して電気抵抗値が急激に増大する。そして、数秒後に、主ＰＴＣ１２、補助ＰＴＣ１４は１４０℃の温度に達し、この時の主ＰＴＣ１２の電気抵抗値は、例えば、１ｋΩ〜１０ｋΩになり、スナップアクションバイメタル１８に流れる電流は減少する。補助ＰＴＣ１４が１４０℃の温度に達すると、スナップアクションバイメタル１８がこれを感知してオフ動作するようになり、主ＰＴＣ１２及びスナップアクションバイメタル１８の直列回路には電流が流れなくなり、以て、単相誘導電動機１００の起動が完了し、定常運転を行なうようになる。

スナップアクションバイメタル１８がオフされると、補助ＰＴＣ１４側にのみ電流が流れるようになって発熱し、その発生熱によりスナップアクションバイメタル１８がオフ状態に保持される。

従って、単相誘導電動機１００の定常運転中には、主ＰＴＣ１２には電流は流れず、代りに、補助ＰＴＣ１４側に電流が流れるようになるが、この補助ＰＴＣ１４に流れる電流は、補助ＰＴＣ１４にスナップアクションバイメタル１８をオフ状態に保持するための熱を発生させる程度の極めて小なるものであり、補助ＰＴＣ１４による消費電力は従来の正特性サーミスタの消費電力よりも極めて少ない。

また、単相誘導電動機１００の定常運転中に、熱容量の大きな主ＰＴＣ１２は冷却して常温になっている。一方、補助ＰＴＣ１４は、熱容量が小さいため、冷却が早い。従って、単相誘導電動機１００の停止直後に再起動する際にも、補助ＰＴＣ１４は直ぐ常温近くまで冷却されるため、再起動が可能になるまでの時間は数秒から数十秒と非常に早く、従来技術のようにオーバロードリレーが作動、復帰を繰り返すことなく速やかに再起動することができる。

引き続き、第１実施形態のオーバロードリレー５０の機械的構造について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、オーバロードリレー５０のカバーを外した状態の平面図であり、図４は、カバーを付けた状態での図３中のＸ−Ｘ断面図である。図４に示すようにオーバロードリレー５０は、不飽和ポリエステル製のベース５２とＰＢＴ樹脂製のカバー５４とから成り、オーバロードリレー５０の上面には、モータ側から延在するピン（図示せず）を嵌入するためのソケット端子５８が配設され、側面には、側方へ延在し、電源側レセプタクルを挿入するための図３に示すタブ端子５６が配設されている。

図４（Ａ）に示すようにオーバロードリレー５０は、バイメタル７０が可動接点板６０と可動側端子７４との間に挟持され、該バイメタル７０の下方にヒータ７６が設けられている。該バイメタル７０の上方には、可動接点板６０が配設されている。可動接点板６０は、一端が補強板７８に溶接固定され、自由端には、固定接点６４と接触する可動接点６２が取り付けられている。

オーバロードリレー５０の機械的構成について更に詳細に説明する。
電源側レセプタクルへ接続されるタブ端子５６は、図３に示すように平板状に成形されており、該タブ端子５６にはクランク状に成形された接続板７２がスポット溶接され、該接続板７２を介してヒータ７６の端子７６ａに接続されている。ヒータ７６は、例えば、ニクロム、或いは、鉄クロム線をコイル状に巻回してなり、ベース５２に形成させた凹部５２ｃ（図４（Ａ）参照）に収容されている。図３に示すようにヒータ７６の他端７６ｂは、可動側端子７４を介して補強板７８に接続されている。図４（Ａ）に示すように該補強板７８は、可動接点板６０の穴部およびバイメタル７０の凹部を貫通し可動側端子７４に溶接されている。

バイメタル７０は、略矩形形状のスナップ部７０ａと、該スナップ部７０ａを保持するための一対の保持部７０ｂ、７０ｂとからなり、該スナップ部７０ａは、皿形バイメタルと同様に成形（フォーミング）され、所定温度で曲率（凹凸）が反転するものである。図４（Ａ）に示すようにバイメタル７０は、保持部７０ｂが可動接点板６０と可動側端子７４との間に挟持されて固定されると共に、該スナップ部７０ａが、ベース５２に形成された支柱状の支持部５２ａに支持される。該支持部５２ａの回りであって、凹部５２ｃ内にヒータがコイル状に配設されていることで、ヒータ７６に発生した熱を効率的にバイメタル７０へ伝えるようにされている。

バイメタル７０は、保持部７０ｂにて固定され、スナップ部７０ａが支持部５２ａに支持されているため、調整を行うことなく組立のみで所望の特性を得ることができる。特に、保持部７０ｂをスナップ部７０ａよりも小さくしてあるので、保持部７０ｂを固定しても、スナップ特性は従来技術のバイメタル単体（固定しないバイメタル）と変わらず、容易に必要な特性が得られる。

一方、可動接点板６０は、弾性金属板製で、自由端に可動接点６２を備え、略中央部に上記バイメタル７０の自由端７０ａ'と接触する凸部６０ａが配設されている。

図４（Ａ）に示すように補強板７８に固定された可動接点板６０の可動接点６２は、固定接点６４に接触し、該固定接点６４を載置する固定接点板６６は、図４（Ａ）に示すように一端６６ａがベース５２側に固定され、他端６６ｂが該カバー５４に形成された通孔又は切り欠き部（図示せず）を通して外部まで延在している。そして、該カバー５４の外部で固定接点板の他端６６ｂとソケット端子５８とが接続されている。

図４（Ｂ）に示すようにオーバロードリレー５０のカバー５４には凸部５４ａが形成され、可動接点板６０が上方へ揺動できるようにしている。また、該カバー５４には、起動装置１０と連結するための係合部５５が形成されている。

オーバロードリレー５０は、図４（Ａ）に示すようにバイメタル７０が反転（スナップ）する前は、可動接点６２と固定接点６４とが接触しており、タブ端子５６を介して入力された電源からの電流をモータＭ側へ供給する。

ここで、モータＭが過負荷あるいは回転子拘束などで過電流が流れると、ヒータ７６での発熱量が大きくなり、バイメタル７０が予め設定された温度（例えば、１２０℃）に達すると、図４（Ｂ）に示すように凸状から凹状へスナップし、可動接点板６０を押し上げることで可動接点６２と固定接点６４との接触を断つ。これにより、モータＭへの給電が停止され、モータの保護が図られる。モータＭへの給電の停止により、ヒータ７６への電流が停止され、バイメタル７０の温度が低下する。そして、予め設定された温度に達すると凹状から凸状へスナップして、図４（Ａ）に示すように、可動接点板６０の弾性により可動接点６２と固定接点６４との接触が回復し、モータＭへの給電が再開される。

引き続き、第１実施形態の起動装置１０の機械的構造について、図５及び図６を参照して説明する。
図５（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る単相誘導電動機の起動装置の底蓋を外した状態の底面図であり、図５（Ｂ）は、底蓋を付けた状態での図５（Ａ）のＢ１−Ｂ１断面を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）のＣ１−Ｃ１断面を示している。なお、図５（Ｂ）は、図５（Ｃ）のＢ２−Ｂ２断面に相当する。図６（Ａ）は、図５（Ｂ）のｅ矢視側の平面図であり、図６（Ｂ）は、図５（Ｃ）のｆ矢視側の側面図であり、図６（Ｃ）は、図５（Ｂ）のｇ矢視側の底面図である。図６（Ｂ）に示すように起動装置１０は、ケーシング４０と底蓋４６とを備え、外部に図６中に示すオーバロードリレー５０を取り付けるためのフランジ４８が形成されている。

図５（Ａ）に示すようケーシング４０の内側には、図２に示す補助巻線Ｓ側に接続される端子２２が取り付けられている。端子２２は、タブ端子２２Ｃと、ソケット端子２２Ａと、これらを連結する連結部２２Ｂとが一体に形成されてなる。該連結部２２Ｂには、主ＰＴＣ１２を保持するバネ部２６Ｂを備える第１接続板２６が取り付けられている。

図５（Ｃ）に示すように端子２２のタブ端子２２Ｃには、第２接続板３０の一端が接続されている。第２接続板３０の他端のバネ部３０ａは、補助ＰＴＣ１４にバネ圧を加え保持している。補助ＰＴＣ１４は、スナップアクションバイメタル１８の基部に接触している。即ち、第２接続板３０のバネ部３０ａ、補助ＰＴＣ１４、スナップアクションバイメタル１８の基部及び第３接続板３２の一端が隣接接続されている。該第３接続板３２の他端は、図２に示す電源線９８側及び主巻線Ｍへ接続するための端子２４のタブ端子２４Ｃに接続されている。端子２４は、タブ端子２４Ｃとソケット端子２４Ａとを有する。

一方、スナップアクションバイメタル１８の先端側には、可動接点１８ａが設けられ、クランク状に形成された固定接点板３６の固定接点３６ａと接している。可動接点１８ａのケーシング４０側壁側には、可動接点１８ａの移動を規制するためのストッパー４９が設けられている。一方、固定接点板３６の他端は、第４接続板３３が接続され、第４接続板３３の他端は、タブ端子２５Ｃとソケット端子２５Ａとを備える端子２５に接続されている。端子２５には、主ＰＴＣ１２を保持するバネ部３４Ｂを備える第５接続板３４が取り付けられている。該第５接続板３４は、第１接続板２６と同一の部材である。

ここで、スナップアクションバイメタル１８及び補助ＰＴＣ１４は、ケーシング４０の内側に設けられた隔壁４２により形成される密閉室４４内に収容されている。密閉室４４は気密構造となっている。第２接続板３０はケーシング４０側壁に設けられた通孔４２ａを介して、第３接続板３２は通孔４２ｂを介して、第４接続板３３は通孔４２ｃを介して密閉室４４内に取り回されている。

図７（Ａ）は、起動装置１０にオーバロードリレー５０を組み付けた状態を示す平面図であり、図７（Ｂ）は側面図であり、図７（Ｃ）は底面図である。組み付けは、起動装置１０のフランジ４８にオーバロードリレー５０の係合部５５を係合させることにより行う。

第１実施形態の起動装置１０においてスナップアクションバイメタル１８と補助ＰＴＣ１４とは、ケーシング４０内の密閉室４４に収容されているため、熱が外部へ逃げにくく、極めて少ない消費電力でスナップアクションバイメタル１８のオフを維持することができる。更に、密閉形コンプレッサの冷媒として可燃性ガス（ブタン等の炭化水素化合物）が用いられて、該冷媒が漏れる事態が発生しても、密閉室４４に収容されているためスナップアクションバイメタル１８の開閉動作時の火花により発火することがない。

更に、スナップアクションバイメタル１８の基部に補助ＰＴＣ１４が直接接しているため、補助ＰＴＣ１４からの熱をスナップアクションバイメタル１８へ効率的に伝達でき、少ない消費電力の補助ＰＴＣ１４で、スナップアクションバイメタル１８のオフを維持することができる。

第１接続板２６の構成について、図８を参照して更に詳細に説明する。図８（Ａ）は、図５（Ａ）中の第１接続板２６の拡大図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のｈ矢視図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のｊ矢視図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）中の円Ｄで囲んだ主ＰＴＣとの当接部の拡大斜視図である。なお、上述したように第５接続板３４は、第１接続板２６と同一の部材である。

第１接続板２６は、銅又は銅合金或いは導電性金属材料をめっきしたステンレス鋼等の導電性ばね材料から成る。第１接続板２６は、図８（Ａ）に示すようにクランク状に折り曲げられた接続部２６Ａと、図８（Ｂ）に示すように接続部２６Ａの曲げ方向に対して直角方向にそれぞれＵ字状に曲げられた一対のバネ部２６Ｂ、２６Ｂとからなる。図８（Ｃ）に示すように、バネ部２６Ｂ、２６Ｂは、それぞれ一対の平行なバネ板２６ｃ、２６ｃと、バネ板２６ｃ、２６ｃに対して直角に形成され、該バネ板２６ｃ、２６ｃを連結する連結板２６ｄとからなる。図８（Ｂ）に示すようにバネ板２６ｃ、２６ｃには、ケーシング４０との接触面積を少なくし熱伝導を防止するための絞り部２６ｅが形成され、連結板２６ｄ側に主ＰＣＴと当接させるため鈍角に曲げられた当接角部２６ｆが形成されている。

接続部２６Ａのバネ部２６Ｂ側の折り曲げ部には、通孔２６ｈが形成されている。即ち、第１接続板２６は、通孔２６ｈの外周部（ヒューズ部）２６ｊの幅をそれぞれ０．５mm以下にしてある。起動巻線Ｓの電流が一定時間（例えば３０秒）以上流れたときに通孔２６ｈの外周のヒューズ部２６ｊで溶断するようになっている。これにより、主ＰＣＴ１２が劣化し、異常発熱、熱暴走してショートに近い状態になった場合に、ヒューズ部２６ｊが電流により溶断され、起動巻線Ｓや起動装置自身の焼損を防止する。

更に、図８（Ｄ）に示すように、バネ板２６ｃの主ＰＣＴ１２と当接させるため鈍角に曲げられた当接角部２６ｆには、長孔２６ｇがバネ板２６ｃの延在方向に平行に設けられている。これにより、当接角部２６ｆの主ＰＣＴ１２との接触ポイントが分割されることで２倍になり、バネ部２６Ｂ全体として４カ所の当接角部２６ｆにて、８カ所で主ＰＣＴ１２と接触することになる。これにより、接触信頼性を高めることができる。

引き続き、起動装置１０の端子２２の構造について図９及び図１０を参照して説明する。
図９（Ａ）は、図５（Ｂ）中の円Ｅで囲んだ部位の拡大図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ３−Ｂ３断面図であり、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）のＣ３−Ｃ３断面図（ピン中心から手前側をカットした図）であり、図９（Ｄ）は、ピン１１６が挿入された状態のソケット端子２２Ａの斜視図である。図１０（Ａ）は、図９（Ａ）に示す端子２２の平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のｋ矢視図である。

端子２２は、第１接続板２６と同様に銅又は銅合金或いは導電性金属材料をめっきしたステンレス鋼等の導電性ばね材料から成る。図１０（Ａ）に示すように端子２２は、タブ端子２２Ｃと、ソケット端子２２Ａと、これらを連結する連結部２２Ｂとが一体に形成されてなる。タブ端子２２Ｃは、接続ピンの軸方向の側方へ延在する一対の板部２２ｋ、２２ｋを内側に折り畳むことで、図１０（Ｂ）に示すように２層構造にして強度を得ている。タブ端子２２Ｃの中央には通孔２２lが穿設されている。連結部２２Ｂは、略クランク状に形成され、中央には通孔２２ｍが穿設されている。

図１０（Ｃ）に示すようにソケット端子２２Ａは、接続ピンの軸方向の側方へ延在する一対の板部２２ｄ、２２ｄを内側に折り曲げ、先端を接続ピンの円柱形状に合致可能なよう円弧状に形成すると共に、先端を互いに離間させてなる接続ピン保持部２２ｅを備える。接続ピン保持部２２ｅは、図１０（Ａ）に示すように接続ピンの軸方向と垂直方向のスリット２２ｆにより先端側の第１部位２２ｇと奥側の第２部位２２ｈとに２分割されている。接続ピン保持部２２ｅの反対側（図１０（Ｃ）の下側）には、接続ピンの挿入を容易ならしめるＶ字状の溝２２ｎが形成されている。第１部位２２ｇの先端部には、Ｖ字状の切れ込み２２jが、同様にＶ字状の溝２２ｎの先端部には、Ｖ字状の切れ込み２２ｏが形成されている。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように端子２２を保持するケーシング４０には、接続ピン保持部２２ｅを貫通した接続ピン１１６の先端部１１６ａを収容する凹部４０ａが穿設されている。

図９、図１０では、端子２２のソケット端子２２Ａについて説明したが、端子２４のソケット端子２４Ａ、及び、オーバロードリレー５０のソケット端子５８も同様に２分割構造になっている。第１実施態様の起動装置１０は、図７を参照して上述したようにオーバロードリレー５０が取り付けられ、図１（Ａ）を参照して上述したようにコンプレッサ１０２のピン端子１１０に取り付けられられる。図１（Ｂ）に、ピン端子１１０の斜視図を示す。ピン端子１１０には、３本の接続ピン１１２、１１４，１１６が立設されており、接続ピン１１２にソケット端子５８が、接続ピン１１４にソケット端子２４Ａが、接続ピン１１６にソケット端子２２Ａが接続される。

第１実施形態の起動装置１０及びオーバロードリレー５０は、ソケット端子２２Ａ、２４Ａ、５８の接続ピン保持部２２ｅが、先端側の第１部位２２ｇと奥側の第２部位２２ｈとに２分割されているので、図９（Ｄ）に示すように接続ピン１１６挿入時にＸ方向及び／又はＹ方向のこじり力が働いた場合でも、広がるのは接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇに留まり、奥側の第２部位２２ｈは広がらない。このため、第２部位２２ｈでは、疲労が生じず、接続ピンとの良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

接続ピン挿入時に必要とされる挿入力を図１４に示す。図中縦軸は挿入力、横軸はピン挿入ストロークを表す。鎖線は図１３を参照して上述した従来技術のソケット端子１２２Ａに接続ピン２１２を挿入する際の挿入力を示している。実線は第１実施形態に係るソケット端子２２Ａに接続ピン１１６を挿入する際の挿入力を示している。図１３（Ｆ）に示す従来技術のソケット端子１２２Ａは、接続ピン２１２の挿入を開始する際に、接続ピン保持部（板部１２２ｄ、１２２ｄを内側に折り曲げ、先端を接続ピンの円柱形状に合致可能なよう円弧状に形成した部位）１２２ｅの全体を押し広げる必要がある。このため挿入力は最初が非常に大きく、その後一定になる。

一方、第１実施形態のソケット端子２２Ａは、接続ピンへの挿入時に、先ず、先端側の第１部位２２ｇが広がるが、従来技術のソケット端子１２２Ａの接続ピン保持部１２２ｅと比較して、軸方向に半分の長さの第１部位２２ｇを押し広げればよいため、約半分の挿入力で済む。接続ピン１１６の先端が奥側の第２部位２２ｈに達すると（図中のＰ２）、第２部位２２ｈが広がり始めるが、従来技術のソケット端子１２２Ａの接続ピン保持部１２２ｅと比較して、軸方向に半分の長さの第２部位２２ｈを押し広げればよいため、大きな力がいらない。加えて、第１部位２２ｇに案内されるため、加えられる力が接続ピン１１６を垂直に挿入させるよう働くので、余分な力を必要としない。このように第１実施形態のソケット端子２２Ａは、接続ピンの挿入開始時に、分割されている先端側第１部位２２ｇのみを広げればよいため、接続ピン保持部全体を広げる必要があった従来技術品と比較して、挿入作業が楽になる。

また、第１実施形態のソケット端子２２Ａは、従来技術品と同じ大きさであるため、スペース効率が高く、既存の起動装置への適用が容易である。

また、接続ピン１１６とソケット端子２２Ａとの間に傾きがあっても、先端側の第１部位２２ｇと奥側の第２部位２２ｈとが独立して接続ピン１１６と接触するので、例え、接続ピン１１６とソケット端子２２Ａとが点接触することになっても、接触点が２倍になり、接続ピンとソケット端子との電気接続を確保できる。

更に、図９（Ａ）を参照して上述したように第１実施形態の起動装置１０では、接続ピン保持部２２ｅを貫通した接続ピン１１６の先端部１１６ａを収容する凹部４０ａをケーシング４０に設けてあるため、接続ピン１１６の先端の面取りされている先端部１１６ａは、接続ピン保持部２２ｅを突き抜けて凹部４０ａ内に位置することになる。図１３（Ｄ）、図１３（Ｅ）に示す従来技術では、面取りされている先端部２１２ａが接続ピン保持部１２２ｅ内に位置しているため、当該先端部２１２ａが把持できず、接続ピン保持部１２２ｅの把持力が低下していた。これに対して、第１実施形態の起動装置では、面取りされている接続ピン１１６の先端部１１６ａを接続ピン保持部２２ｅで把持しないため、接続ピン保持部２２ｅでの接続ピン１１６の把持力を高めることができる。特に、第１実施形態では、図１２（Ａ）に示すスリット２２ｆの幅分、把持力が低下するが、凹部４０ａを設けることで、スリットのない従来技術の同じ長さの接続ピン保持部１２２ｅと同等の把持力を得ることができる。

第１実施形態のソケット端子２Ａは、図１０（Ｂ）に示すように接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇの径φ１が、奥側第２部位２２ｈの径φ２よりも僅かに大きく設定されている。即ち、接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇが、奥側第２部位２２ｈよりも緩やかに接続ピン１１６を保持するように広く形成されているため、接続ピンの挿入開始時に必要な力が小さくすむ。一方、奥側第２部位２２ｈは狭く形成されているため、当該第２部位２２ｈで、接続ピン１１６との良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

[第２実施形態]
引き続き、第２実施形態に係る起動装置１０の端子２２の構造について図１１を参照して説明する。
図１１（Ａ）は、第２実施形態に係る起動装置の端子２２の平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のｋ矢視図である。
第２実施形態の起動装置は、図５及び図６を参照して上述した第１実施形態と同様である。但し、第１実施形態では、ソケット端子２２Ａの接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇと奥側第２部位２２ｈとの接続ピン軸方向の長さが等しかった。これに対して第２実施形態では、接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇの接続ピン軸方向の長さが、奥側第２部位２２ｈよりも長くなるように形成されている。このため、接続ピンの挿入時のこじれ力を第１部位２２ｇで受け止め、第２部位２２ｈがこじれにより広がるのを防ぐことができる。これにより、当該第２部位２２ｈで、接続ピン１１６との良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

[第３実施形態]
引き続き、第３実施形態に係る起動装置１０の端子２２の構造について図１２を参照して説明する。
図１２（Ａ）は、第３実施形態に係る起動装置の端子２２の平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のｋ矢視図である。
第３実施形態の起動装置は、図５及び図６を参照して上述した第１実施形態と同様である。但し、第１実施形態では、ソケット端子２２Ａの接続ピン保持部２２ｅの先端側の第１部位２２ｇと奥側第２部位２２ｈとの接続ピン軸方向の長さが等しかった。これに対して第３実施形態では、接続ピン保持部２２ｅの奥側の第２部位２２ｈの接続ピン軸方向の長さが、手前側第１部位２２ｇよりも長くなるように形成されている。このため、当該第２部位２２ｈで強固に接続ピン１１６を保持することで、疲労が生じず、接続ピン１１６との良好な接触状態を保つことができ、接触部の加熱による損傷が発生しない。

また、第３実施形態では、接続ピン保持部２２ｅの奥側の第２部位２２ｈの前端にＶ字状の切れ込み２２ｐを設けてある。このため、接続ピン１１６への挿入時に、先端側の第１部位２２ｇを挿通した接続ピン１１６先端が奥側の第２部位２２ｈに達した際にも、第２部位２２ｈ側へ容易に挿入させることができ、挿入作業が楽になる。

本発明は、冷蔵庫における冷凍サイクルの密閉形コンプレッサ駆動用のみならず、空気調和機における冷凍サイクルの密閉形コンプレッサ駆動用としても適用し得、更には、コンデンサ起動形或いは分相起動形の単相誘導電動機を駆動源とする機器全般に適用し得る等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施し得る。

図１（Ａ）は、第１実施形態に係る起動装置及びオーバロードリレーのコンプレッサへの取り付けを示す説明図であり、図１（Ｂ）は、ピン端子の斜視図である。 第１実施形態に係る起動装置及びオーバロードリレーの回路図である。 第１実施形態に係るオーバロードリレーの平面図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、図３に示すオーバロードリレーのカバーを付けた状態のＸ−Ｘ縦断面図であり、図４（Ａ）は、バイメタルの反転前の状態を、図４（Ｂ）はバイメタルの反転後の状態を示している。 図５（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る単相誘導電動機の起動装置の底蓋を外した状態の底面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ１−Ｂ１断面を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）のＣ１−Ｃ１断面を示している。 図６（Ａ）は、図５（Ｂ）のｅ矢視側の平面図であり、図６（Ｂ）は、図５（Ｃ）のｆ矢視側の側面図であり、図６（Ｃ）は、図５（Ｂ）のｇ矢視側の底面図である。 図７（Ａ）は、起動装置にオーバロードリレーを組み付けた状態の平面図であり、図７（Ｂ）は側面図であり、図７（Ｃ）は底面図である。 図８（Ａ）は、図５（Ａ）中の第１接続板の拡大図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のｈ矢視図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のｊ矢視図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）中の円Ｄで囲んだ主ＰＴＣとの当接部の拡大斜視図である。 図９（Ａ）は、図５（Ｂ）中の円Ｅで囲んだ部位の拡大図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ３−Ｂ３断面図であり、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）のＣ３−Ｃ３断面図（ピン中心から手前側をカットした図）であり、図９（Ｄ）は、ピンが挿入された状態のソケット端子の斜視図である。 図１０（Ａ）は、図９（Ａ）に示す端子の平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のｋ矢視図である。 図１１（Ａ）は、第２実施形態に係る端子の平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のｋ矢視図である。 図１２（Ａ）は、第３実施形態に係る端子の平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ４−Ｂ４断面図であり、図１２（Ｃ）は、図１１（Ａ）のｋ矢視図である。 図１３（Ａ）は従来技術に係るソケット端子の平面図を、図１３（Ｂ）は断面を、図１３（Ｃ）は底面を示し、図１３（Ｄ）、図１３（Ｅ）は、起動装置への接続ピンの嵌入状態を示す断面図であり、図１３（Ｆ）、図１３（Ｇ）は、ソケット端子への接続ピンの嵌入状態を示す斜視図である。 第１実施形態のソケット端子と従来技術のソケット端子との挿入力を比較したグラフである。

符号の説明

１０ 起動装置
１２ 主ＰＴＣ（正特性サーミスタ）
１４ 補助ＰＴＣ
１８ スナップアクションバイメタル
２２ 端子
２２Ａ ソケット端子
２２ｄ 板部
２２ｅ 接続ピン保持部
２２ｆ スリット
２２ｇ 第１部位
２２ｈ 第２部位
２２ｐ 切れ込み
４０ ケーシング
４０ａ 凹部
５０ オーバロードリレー
７０ バイメタル
７６ ヒータ
９０ 交流電源
１００ 単相誘導電動機
Ｍ 主巻線
Ｓ 補助巻線

Claims (8)

1. 補助巻線に直列に接続される正特性サーミスタと、挿脱可能な接続ピンとの間で電気的接続を行うソケット端子とを有し、主巻線及び補助巻線からなる単相誘導電動機の起動装置において、
   前記ソケット端子は、接続ピンの軸方向の側方へ延在する一対の板部を内側に折り曲げ、先端を接続ピンの円柱形状に合致可能なよう円弧状に形成すると共に、先端を互いに離間させてなる接続ピン保持部を備え、
   前記接続ピン保持部が、接続ピンの軸方向と垂直方向のスリットにより先端側の第１部位と奥側の第２部位とに２分割されていることを特徴とする単相誘導電動機の起動装置。
2. 前記ソケット端子を保持するケーシングに、前記接続ピン保持部を貫通した前記接続ピンの先端部を収容する凹部を設けたことを特徴とする請求項１の単相誘導電動機の起動装置。
3. 前記接続ピン保持部の先端側の第１部位が、奥側第２部位よりも緩やかに接続ピンを保持するように形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の単相誘導電動機の起動装置。
4. 前記接続ピン保持部の先端側の第１部位を、接続ピン軸方向の長さが奥側第２部位よりも長くなるように形成したことを特徴とする請求項１又は請求項３の単相誘導電動機の起動装置。
5. 前記接続ピン保持部の奥側の第２部位を、接続ピン軸方向の長さが先端側第１部位よりも長くなるように形成したことを特徴とする請求項１又は請求項３の単相誘導電動機の起動装置。
6. 前記接続ピン保持部の奥側の第２部位の前端であって、前記一対の板部の先端部にＶ字状の切れ込みを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの単相誘導電動機の起動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１の起動装置に過負荷保護装置を組み付けてなる単相誘導電動機の起動装置及び過負荷保護装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１の起動装置を用いた密閉形電動圧縮機。

Images