JP2009266540A - 熱動形過負荷継電器及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反転ばねと接点ばねとの相対位置の調整を行うための位置調整構造を設置することによる装置のコスト上昇及び大型化を効果的に抑制する。
【解決手段】サーマルリレーでは、スライダ７２におけるスリット部８６に対応する部位に、スライド方向Ｓに沿ってスリット部よりも長い寸法を有する切欠代８４を設け、スリット部８６を切欠代８４におけるスライド方向Ｓに沿った一部を切欠いて形成した。これにより、第１接点ばね９２及び反転ばね５８をそれぞれリレーケーシング１２における所定の取付部に組付けた後に、スライダ７２におけるスリット部８６の位置を、切欠代８４の範囲内でスライド方向Ｓに沿って変化（第１接点ばね９２に対しては前後）させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、主バイメタルの温度変化に伴う撓み方向に沿った変形を利用し、電源及び負荷を含む回路の異常発生時に接点装置を作動させる熱動形過負荷継電器及び、その組立方法に関する。

熱動形過負荷継電器（以下「サーマルリレー」という。）は、主バイメタルの温度上昇に伴う撓み変形(湾曲)を利用し、電源及び負荷を含む回路における過電流、欠相等の異常発生時に、電源から負荷への電流供給を遮断するための信号を出力するためのものである。このようなサーマルリレーとしては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたものが知られている。

図５には、特許文献１に記載されたサーマルリレーの構成が示されている。特許文献１記載のサーマルリレーは、アクチュエータ機構２０２、このアクチュエータ機構２０２から作動力を受けて接点装置２０４を作動させる接点開閉機構２０６、これらのアクチュエータ機構２０２、接点開閉機構２０６及び接点装置２０４をそれぞれ格納するリレーケーシング２２６を備えている。

アクチュエータ機構２０２は、発熱体２０８及び、この発熱体２０８の発生熱が伝達される主バイメタル２１０を備えている。主バイメタル２１０は、温度に応じて所定の撓み方向（図５では紙面右側）への湾曲量が変化する特性を有しており、この主バイメタル２１０の変形力は、シフタ２１２及び温度補償バイメタル２１４を介して接点開閉機構２０６の釈放レバー２３０へ操作力として伝達される。
釈放レバー２３０は、回路の異常発生時に、アクチュエータ機構２０２から伝達される操作力により反転ばね２１６を押圧し、図示のリセット方向へ円弧状に弾性変形した反転ばね２１６を、リセット方向とは反対の反転方向へ円弧状に弾性変形した反転状態にする。

また接点開閉機構２０６は、リレーケーシング２２６によりスライド可能に支持されたスライダ２１８を備えている。スライダ２１８には、スライド方向に沿った一端部（図５では右側端部）にはスリット部２２０が形成されている。反転ばね２１６は、その上端部をスライダ２１８のスリット部２２０に挿入している。これにより、スライダ２１８が図示の第１作動位置にあるときに、反転ばね２１６がリセット状態から反転状態に変化すると、反転ばね２１６の反転力によりスライダ２１８が所定の第２作動位置までスライドする。

一方、接点装置２０４は、先端部に可動接点が配置された一対の接点ばね２２２、２２０の可動接点にそれぞれ対向するように配置された一対の固定接点を備えており、接点ばね２２２、２２０は、可動接点を固定接点に対して接触する閉接位置と離間する開離位置との間で撓み変形可能とされている。ここで、一方の接点ばね２２２は、固定接点と共に常閉の接点部を構成し、また他方の接点ばね２２４は、固定接点と共に常開の接点部を構成している。

スライダ２１８は、第１作動位置から第２作動位置まで移動すると、接点ばね２２２、２２０を撓み変形させて、それらの可動接点を閉接位置及び開離位置の一方から他方へ変位させる。これにより、接点装置２０４は、常閉の接点部からの接点信号の出力が停止すると共に、常開の接点部が接点信号の出力を開始する。常開の接点部からの接点信号は、例えば、電磁遮断器等の電流制御装置へ出力され、この電流制御装置は回路を通じた電源から負荷への電流供給を遮断する。

また接点開閉機構２０６は、スライダ２１８が第２作動位置にある状態で、リセットボタン２３２が押下されると、スライダ２１８を第１作動位置に復帰させる。このスライダ２１８は、反転状態になった反転ばね２１６を加圧してリセット状態に復帰させる。これに連動し、接点ばね２２２、２２０がそれぞれ元の形状に復元して可動接点を開離位置及び閉接位置の他方から一方に復帰させる。

ところで、特許文献１記載のサーマルリレーを組立てる際には、アクチュエータ機構２０２、接点開閉機構２０６等を構成する各種の装置部品がリレーケーシング２２６の所定の取付部にそれぞれ組み付けられると共に、それらの装置部品が圧入、ねじ止、嵌込み、かしめ等の各種方法でリレーケーシング２２６に対して連結され、又は固定される。
従って、リレーケーシング２２６に組み付けられた反転ばね２１６と一対の接点ばね２２２、２２０間の相対的な位置精度は、それぞれリレーケーシング２２６における取付部の寸法誤差と、反転ばね２１６、スライダ２１８及び一対の接点ばね２２２、２２０の寸法誤差とにより累積的により決定される。

リレーケーシング２２６、反転ばね２１６、スライダ２１８及び一対の接点ばね２２２、２２０には、それぞれの部品について予め規定された許容範囲の範囲内ではあるが、寸法誤差が不可避的に生じる。このため、特許文献１記載のサーマルリレーでは、反転ばね２１６の基端部（下端部）が位置調整ねじ２２８及びリレーケーシング２２６のねじ孔を介してリレーケーシング２２６に固定されており、位置調整ねじ２２８のねじ孔への捻込み量を変化させることにより、反転ばね２１６がスライド方向に沿って位置調整可能とされている。

すなわち、特許文献１記載のサーマルリレーを組み立てる際には、反転ばね２１６、スライダ２１８及び一対の接点ばね２２２、２２０をそれぞれリレーケーシング２２６に組付けた後に、反転ばね２１６と一対の接点ばね２２２、２２０との間の相対的な位置をそれぞれ測定し、これらの位置の誤差に応じて位置調整ねじ２２８を用いて反転ばね２１６を位置調整する。これにより、反転ばね２１６と一対の接点ばね２２２、２２０間の相対位置の誤差を規定値以下にできる。

なお、スライダ２１８と一対の接点ばね２２２、２２０との相対位置及び、スライダ２１８と反転ばね２１６との相対位置についても、スライダ２１８自体の寸法誤差が大きい場合にはそれぞれ問題となるが、スライダ２１８については、弾性体である接点ばね２２２、２２０及び反転ばね２１６とは異なり、近似的に剛体と見做せ、弾性的な変形を考慮する必要がないこと、スライダ２１８の成形素材、製造方法を適宜選択することで、部品としての寸法精度を十分に確保できることから、実質的には問題とする必要がない。

また、特許文献２記載のサーマルリレーも、反転ばねの位置調整を行うための構造以外の部分については、特許文献１に記載されたサーマルリレーと基本的に同じ構造を有している。具体的には、特許文献２記載のサーマルリレーでは、反転ばねの基端部に反転ばね支持片が固定されると共に、装置ケーシングには支点受部が形成されている。ここで、反転ばね支持片の先端部には楔状の支点部が形成されており、反転ばね支持片は、支点部を介して装置ケーシングの支点受部により揺動可能に連結されている。

また特許文献２記載のサーマルリレーでは、反転ばねの基端部に位置調整ばねが一体的に形成されると共に、この位置調整ばねの変形量を調整するための偏心カムが反転ばねの基端部に圧接するように配置されている。ここで、位置調整ばねは、弾性変形した状態で反転ばねと装置ケーシングのばね受部との間に介装されている。これにより、特許文献２記載のサーマルリレーでは、偏心カムにより位置調整ばねの変形量を変化させることで、支点部を中心とする反転ばねの傾き角が調整可能、すなわち反転ばねと一対の接点ばね間の相対的な位置調整が可能とされている。
特開２００５−２２２８７４号公報 国際公開ＷＯ ００／２８５６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたようなサーマルリレーでは、反転ばねと接点ばね間の相対的な位置調整を行うための構造（位置調整構造）が位置調整ねじ、装置ケーシングのねじ孔等の複数部品により構成されており、これらの部品を設置することは装置コストを上昇させる要因になると共に、装置ケーシング内に設置及び調整スペースを確保する必要があることから、装置の小型化を阻害する要因にもなっている。

また特許文献２に記載されたようなサーマルリレーも、特許文献１に記載されたようなサーマルリレーと同様な問題点を有している。
本発明の目的は、上記事実を考慮し、反転ばねと接点ばねとの相対位置の調整を行うための構造を設置することによる装置のコスト上昇及び大型化を効果的に抑制できる熱動形過負荷継電器を提供し、また前記熱動形過負荷継電器において、反転ばねと接点ばねとの相対位置の調整を簡単に行える熱動形過負荷継電器の組立方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る熱動形過負荷継電器は、電源及び負荷を含む回路を流れる電流に応じた温度に加熱され、温度変化に従って所定の撓み方向に沿った変形量が変化する主バイメタルと、所定のリセット方向へ円弧状に弾性変形したリセット状態から、外部から操作力を受けて、前記リセット方向と反対の反転方向へ所定量以上弾性変形すると、前記反転方向へ円弧状に弾性変形した反転状態に変化する反転ばねと、前記回路の異常発生時に、前記主バイメタルの変形力を前記反転ばねに前記操作力として伝達し、該反転ばねを前記リセット状態から前記反転状態とするばね反転手段と、可動接点を固定接点に対して接触させる閉接位置及び離間させる開離位置との間で移動可能に支持し、前記可動接点が前記閉接位置及び前記開離位置の一方から他方へ移動すると、移動位置に対応する接点信号を出力する接点装置と、前記反転ばねの一端部が挿入されて、該反転ばねと連結状態となるばね係合部が形成され、前記反転ばねが前記リセット状態から前記反転状態に変化すると、所定のスライド方向に沿って第１の作動位置から第２の作動位置まで移動すると共に、前記反転ばねの反転力を前記可動接点に作動力として伝達して、該可動接点を前記閉接位置及び前記開離位置の一方から他方へ移動させるスライダ部材と、を有し、前記スライダ部材における前記ばね係合部に対応する部位に、前記スライド方向に沿って該ばね係合部よりも長い寸法を有する切欠代を設け、前記ばね係合部を、前記切欠代における前記スライド方向に沿った一部を切欠いて形成したことを特徴とする。

上記請求項１に係る熱動形過負荷継電器では、スライダ部材におけるばね係合部に対応する部位に、スライド方向に沿ってばね係合部よりも長い寸法を有する切欠代を設け、ばね係合部を、切欠代におけるスライド方向に沿った一部を切欠いて形成した。これにより、接点装置３８及び反転ばねをそれぞれ装置における所定の取付部に組付けた後に、スライダ部材におけるばね係合部の形成位置を、切欠代の範囲内でスライド方向に沿って変化（可動接点に対しては前後）させることができる。

このため、接点装置３８及び反転ばねをそれぞれ装置における所定の取付部に組付けた後に、スライダ部材におけるばね係合部の位置を、切欠代の範囲内でスライド方向Ｓに沿って変化（可動接点に対しては前後）させることができるので、スライド方向に沿った可動接点の位置及び、反転ばねの一端部位置に応じてばね係合部の位置を適宜決定し、この位置に応じて切欠代におけるスライド方向に沿った一部を切欠けば、スライド方向に沿った可動接点及び反転ばねの位置に対応する位置にばね係合部を精度良く配置できる。

この結果、請求項１に係る熱動形過負荷継電器によれば、スライダ部材における切欠代の一部を切欠くだけで、反転ばねと可動接点との相対位置の調整を行うことができ、この相対位置の調整を行うためだけに用いられる調整ねじ、偏心カム等の専用部品を不要にできるので、反転ばねと可動接点との相対位置の調整を行うための位置調整構造を設置することによるサーマルリレーのコスト上昇及び大型化を効果的に抑制できる。

また本発明の請求項２に係る熱動形過負荷継電器は、請求項１記載の熱動形過負荷継電器において、前記ばね係合部を、前記切欠代における、前記スライド方向に沿った前記反転ばねの一端部の前記可動接点との相対位置に対応する部位に形成したことを特徴とする。
また本発明の請求項３に係る熱動形過負荷継電器は、請求項１又は２記載の熱動形過負荷継電器において、前記反転ばね、前記ばね反転手段、前記接点装置及び前記スライダ部材がそれぞれ組み付けられ、これらの反転ばね、ばね反転手段、接点装置及びスライダ部材をそれぞれ所定の取付位置に支持する支持体を有することを特徴とする。

また本発明の請求項４に係る熱動形過負荷継電器の組立方法は、請求項３記載の熱動形過負荷継電器を組立てる際に用いられる熱動形過負荷継電器の組立方法であって、前記反転ばね及び前記接点装置をそれぞれ前記支持体に組付けた後、前記スライド方向に沿った前記反転ばねと前記可動接点との相対位置を測定し、前記切欠代における、前記スライド方向に沿った前記相対位置に対応する部位に前記ばね係合部を形成し、前記ばね係合部が形成された前記スライダ部材を前記支持体に組付けることを特徴とする。

上記請求項４に係る熱動形過負荷継電器の組立方法では、反転ばね及び接点装置をそれぞれ支持体に組付けた後、スライド方向に沿った反転ばねの位置及び可動接点の位置をそれぞれ測定し、切欠代における、スライド方向に沿った反転ばね位置及び可動接点の測定位置にそれぞれ対応する部位にばね係合部を形成し、このばね係合部が形成されたスライダ部材を支持体に組付ける。

これにより、支持体にスライダ部材を組付ける前に、スライダ部材における、スライド方向に沿った可動接点の位置及び、反転ばねの一端部の位置にそれぞれ精度良く対応する位置にばね係合部を設置できるので、支持体にスライダ部材を組付ける前に、反転ばねと接点ばね間の相対的な位置調整を行う必要がなくなるので、反転ばねと接点ばね間の相対的な位置調整を簡単に行える。

以上説明したように、本発明に係る熱動形過負荷継電器によれば、反転ばねと接点ばねとの相対位置の調整を行うための位置調整構造を設置することによる装置のコスト上昇及び大型化を効果的に抑制できる。
また本発明に係る熱動形過負荷継電器の組立方法によれば、本発明に係る熱動形過負荷継電器において、反転ばねと可動接点との相対位置の調整を簡単に行える。

以下、本発明の実施形態に係るサーマルリレーについて図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明の実施形態に係るサーマルリレーの構成が示されている。図１に示されるように、サーマルリレー１０は、装置の外郭部を構成するリレーケーシング１２を備えている。リレーケーシング１２は、前面側が開口した筺体状に形成されており、下面側及び前面側がそれぞれ開口したケーシング本体部１４及び、このケーシング本体部１４の底面側を閉塞したプレート状のアクチュエータフレーム１６を備えている。ケーシング本体部１４には、装置の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿った中間部に仕切板１８が形成されており、この仕切板１８は、リレーケーシング１２の内側を下側格納室２０と上側格納室２２とに区画している。上側格納室２２には、後述する接点装置３８及び接点開閉機構３６が格納されている。また下側格納室２０には、アクチュエータ機構２４が格納されている。

アクチュエータ機構２４は３個のバイメタルユニット２６を備えている。バイメタルユニット２６は、装置の奥行方向（矢印Ｄ方向）に沿って細長いプレート状に形成された主バイメタル２８と、この主バイメタル２８の基端部に固定された金属製の連結プレート（図示省略）とを備えている。ここで、３個のバイメタルユニット２６は、それぞれ連結プレートを介してアクチュエータフレーム１６に連結されている。これにより、主バイメタル２８は、その先端が自由端となるように片持ち状態で支持される。

主バイメタル２８には、その外周側に筒状の絶縁スリーブ３０が被せられると共に、この絶縁スリーブ３０を介して細長い帯状の発熱体３２が螺旋状に巻き付けられている。発熱体３２は、その先端部が主バイメタル２８の先端付近に固着され、主バイメタル２８と電気的に接続されている。
サーマルリレー１０は、３相交流電流により駆動されるモータ等の負荷、３相交流電流を負荷に供給する電源を含む回路（図示省略）に配置されるものであり、サーマルリレーにおける３個の主バイメタル２８及び発熱体３２は、それぞれ３相交流の電流が流れる３本（Ｒ相、Ｓ相及びＴ相）の電力線に介装される。これにより、３個の発熱体３２は、それぞれ回路（３本の電力線）を流れる電流に応じた熱量を発生し、この発生熱を３個の主バイメタル２８に伝達する。

一方、主バイメタル２８は、発熱体３２から伝達される発生熱により加熱されて温度変化（昇温）すると、その自由端側が幅方向Ｗと略平行な撓み方向（矢印Ｂ方向）へ撓み変形し、その温度変化に応じて撓み量（湾曲量）が連続的に変化する。この主バイメタル２８の形状変化は可逆的なものであり、主バイメタル２８からの伝達熱量が減少して温度が低下すると、主バイメタル２８の湾曲量は小さくなり、主バイメタル２８が常温付近まで冷却されると、初期形状に復元する。

主バイメタル２８には、先端面から延出する矩形状のシフタ係合部３４が一体的に形成されている。アクチュエータ機構２４は、図２（Ａ）に示されるように、３個の主バイメタル２８のシフタ係合部３４とそれぞれ係合するシフタ３５を備えており、３個の主バイメタル２８は、そのシフタ係合部３４をそれぞれシフタ３５に係合させている。シフタ３５は、リレーケーシング１２及び、リレーケーシング１２の前面側を閉塞するフロントパネル（図示省略）により幅方向Ｗに沿ってスライド可能に支持されている。

図２（Ａ）に示されるように、上側格納室２２内に格納された接点開閉機構２３０は、釈放レバー４２、細長いプレート状の温度補償バイメタル４４及び、ロッド状の調整リンク４６を備えている。調整リンク４６の基端部には固定回転軸４８が設けられており、この固定回転軸４８は、リレーケーシング１２内に固定された固定軸受部５２により回動可能に支持されている。これにより、調整リンク４６は、固定軸受部５２を中心としてリレーケーシング１２により回動可能に支持される。また調整リンク４６の先端部には可動軸受部５０が設けられており、この可動軸受部５０は可動回転軸４０を回動可能に支持している。

可動回転軸４０には、軸線方向に沿った両端部にそれぞれレバーブラケット４１が取り付けられており、これら一対のレバーブラケット４１は可動回転軸４０と一体となって回動する。一対のレバーブラケット４１の先端側には、釈放レバー４２の基端部及び温度補償バイメタル４４の基端部がそれぞれ固定されている。これにより、釈放レバー４２及び温度補償バイメタル４４は、可動軸受部５０を介して調整リンク４６の先端部に回動可能に連結されると共に、互いに一体となって回動する。ここで、釈放レバー４２及び温度補償バイメタル４４は、図２（Ａ）に示される操作前位置と、図２（Ｂ）に示される反転操作位置との間で回動可能とされている。釈放レバー４２は、その先端部を後述する反転ばね５８に圧接させており、この反転ばね５８の復元力により常に操作前位置側へ付勢されている。

図１に示されるように、リレーケーシング１２には、頂板部１３に円板状の電流調整ダイヤル５４が配置されている。電流調整ダイヤル５４は頂板部１３により回動可能に支持されている。電流調整ダイヤル５４には、図２に示されるように、その下面側に略円柱状の偏心カム５６が偏心状態で固定されており、この偏心カム５６の外周面は常に可動軸受部５０の外周面に圧接している。これにより、電流調整ダイヤル５４を介して偏心カム５６を回転させれば、偏心カム５６により可動軸受部５０が幅方向Ｗに沿って変位する。これにより、釈放レバー４２及び温度補償バイメタル４４の幅方向Ｗに沿った位置調整（微調整）が可能になる。

図２（Ａ）に示されるように、アクチュエータ機構２４のシフタ３５には、上端面の側端部付近から上方へ延出する押圧レバー５７が形成されており、この押圧レバー５７は、先端側を温度補償バイメタル４４の先端部に圧接させている。これにより、主バイメタル２８が加熱されて撓み方向Ｂに沿って変形し、シフタ３５が幅方向に沿って変位すると、主バイメタル２８の変形力がシフタ３５を介して温度補償バイメタル４４に操作力として伝達される。温度補償バイメタル４４は、シフタ３５を介して主バイメタル２８からの操作力が伝達されると、釈放レバー４２と一体となって、可動回転軸４０を中心として操作前位置から反転操作位置側へ回動する。

図２（Ａ）に示されるように、接点開閉機構３６は、釈放レバー４２に隣接して配置される反転ばね５８を備えている。反転ばね５８は、高さ方向Ｈと略平行な延出方向に沿って細長い板ばね状に形成されている。反転ばね５８の基端部には、肉厚プレート状の支持ブラケット６０がかしめ等により固定されており、この支持ブラケット６０はビス等によりリレーケーシング１２に固定されている。これにより、反転ばね５８は、その上端が自由端になるように、支持ブラケット６０を介してリレーケーシング１２により片持ち状態で支持される。

図３に示されるように、反転ばね５８には、長手方向に沿ってそれぞれ延在する一対のスリット部６２が形成されている。これにより、反転ばね５８には中央脚部６４が設けられると共に、一対の外側脚部６６が設けられる。中央脚部６４には、長手方向中央部にプレス加工等によりそれぞれＶ字状に屈曲された２個の屈曲部分が連続する曲げ加工部６８が形成されている。反転ばね５８では、中央脚部６４に曲げ加工部６８が形成されることにより、中央脚部６４の長手方向に沿った長さが一対の外側脚部６６よりも短くなる。これにより、反転ばね５８では、一対の外側脚部６６がそれぞれ中央脚部６４から長手方向に沿った圧縮荷重を受ける。

一対の外側脚部６６は、それぞれ反転ばね５８の長手方向に沿って細長く、かつ厚さ方向に沿って十分に薄い板状に形成されていることから、中央脚部６４から伝達される圧縮荷重により座屈方向（反転方向又はリセット方向）へ向かって略円弧状になるように弾性変形する。このとき、中央脚部６４には、弾性変形した一対の外側脚部６６の復元力が反力として伝達される。これにより、中央脚部６４も一対の外側脚部６６と同一方向へそれぞれ略円弧状になるように弾性変形する。

ここで、反転ばね５８は、図２（Ｂ）に示されるように、釈放レバー４２の方向（反転方向）へ向かって膨出するように湾曲した状態（反転状態）及び、図２（Ｂ）に示されるように、リセット状態とは反対の方向（リセット方向）へ向かって膨出するように湾曲した状態（リセット状態）の何れの状態にも変形可能とされている。
図３に示されるように、反転ばね５８は、一対のスリット部６２に対して先端側の部分がスライダ挿入部７０とされており、このスライダ挿入部７０は後述するスライダ７２のスリット部８６に挿入される。また反転ばね５８では、曲げ加工部６８の下側の屈曲部分における頂部付近が操作部６９とされており、この操作部６９には釈放レバー４２の先端部が常に圧接している。

リセット状態にある反転ばね５８は、操作前位置にある釈放レバー４２により操作部６９が押圧されると、リセット方向へ円弧状に湾曲した中央脚部６４が反転方向側へ変形する。このとき、釈放レバー４２が所定の反転操作位置まで回動すると、中央脚部６４がリセット状態と反転状態との間に存在する中立状態に対応する死点を超えるまで反転方向側へ変形する。これにより、反転ばね５８が自律的に反転動作を行って、リセット状態にあった反転ばね５８が反転状態に変化する。

図３に示されるように、接点開閉機構３６は、幅方向Ｗに沿って細長いプレート状に形成されたスライダ７２を備えている。このスライダ７２は、リレーケーシング１２により幅方向Ｗと略一致するスライド方向（図３の矢印Ｓ方向）に沿って移動可能に支持されている。ここで、スライダ７２は、スライド方向Ｓにそって、図２（Ａ）に示される第１作動位置と図２（Ｂ）に示される第２作動位置との間で移動可能とされている。

図４に示されるように、スライダ７２には、スライド方向Ｓに沿って第１作動位置側から順に、第１切欠部７４、第２切欠部７５及び第３切欠部７６が形成されている。これらの切欠部７４、７５、７６はスライダ７２を貫通すると共に、スライダ７２の幅方向に沿った一端側（装置奥側）の側端面で開口している。またスライダ７２には、他端側の側端面に切欠部７４、７５、７６よりも幅の狭い矩形状とされた切欠ガイド部７８が形成されている。

図４（Ａ）に示されるように、第１切欠部７４には、スライダ７２の幅方向に沿って奥側に端面開口８０が形成されると共に、端面開口８０に対して手前側に内側開口８２が形成されている。端面開口８０は、平面視にて装置手前側を頂辺（短辺）側とする略台形状に形成され、内側開口８２は、装置奥側を頂辺（短辺）側とする略台形状に形成されている。また第１切欠部７４には、端面開口８０の頂辺部と内側開口８２の頂辺部との間に切欠代８４がブリッジ状に形成されている。

切欠代８４は、スライダ７２の幅方向に沿った幅が略一定とされており、スライド方向に沿って直線的に延在している。この切欠代８４には、そのスライド方向Ｓに沿った一部が切欠かれることにより、端面開口８０と内側開口８２との間を連通させるスリット部８６（図４（Ｂ）参照）が形成される。
なお、図４（Ａ）は、スライダ７２がリレーケーシング１２に組み付けられる前の状態（未加工状態）を示しており、この未加工状態では、切欠代８４にはスリット部８６が未だ形成されていない。また図４（Ｂ）は、切欠代８４にスリット部８６が既に形成され、リレーケーシング１２に組付可能になったスライダ７２を示している。

ここで、切欠代８４のスライド方向Ｓに沿った寸法は、反転ばね５８のスライダ挿入部７０の厚さよりも十分に長くなっている。更に、切欠代８４の寸法は、リレーケーシング１２に組み付けられた反転ばね５８の取付位置の誤差に対する許容範囲と、後述する第１接点ばね９２取付位置の誤差に対する許容範囲との総和に応じて設定されている。また切欠代８４に形成されたスリット部８６は、スライダ７２の幅方向に沿って直線的に延在しており、その開口幅が反転ばね５８のスライダ挿入部７０の厚さよりも僅かに広くなっている。これにより、スリット部８６には、スライダ挿入部７０（図３参照）が相対的に摺動可能になるように挿入される。

図３に示されるように、スライダ７２では、第２切欠部７５内における第１切欠部７４側の端面部分が後述する第１接点ばね９２に接する第１押圧面８８とされ、また第３切欠部７６内における第２切欠部７５側の端面部分が後述する第２接点ばね９４に接する第２押圧面９０とされている。
反転ばね５８は、スライダ挿入部７０をスライダ７２のスリット部８６に挿入することにより、スライド方向Ｓに沿った弾性的な変形抵抗及び、リセット状態及び反転状態の一方から他方に変化する際に発生する反転力をスライダ７２に伝達可能になっている。これにより、スライダ７２は、反転ばね５８がリセット状態にあるときには、反転ばね５８の変形抵抗により第１作動位置に保持され、また反転ばね５８がリセット状態から反転状態に変化すると、反転ばね５８の反転力により第１作動位置から第２作動位置まで変位する。

図２（Ａ）に示されるように、接点装置３８は、第１接点ばね９２及び第２接点ばね９４を備えている。これらの接点ばね９２、９４は、それぞれ高さ方向Ｈと略一致する延出方向に沿って細長い金属製の板ばねにより構成されており、その基端部にはブロック状の支持片９６、９８がかしめ等により固定されている。これらの支持片９６、９８は、それぞれビス等によりリレーケーシング１２に対して固定されている。これにより、接点ばね９２、９４は、その上端が自由端となるようにリレーケーシング１２により片持ち状態で支持される。ここで、接点ばね９２、９４はスライド方向Ｓに沿ってそれぞれ撓み変形可能とされている。

第１接点ばね９２の先端部はスライダ７２における第１押圧面８８と接しており、第２接点ばね９４の先端部はスライダ７２における第２押圧面９０と接している。また第１接点ばね９２には、上端寄りの部位に第１可動接点１０４が配置され、また第２接点ばね９４には、上端寄りの部位に第２可動接点１０６が配置されている。
図２（Ａ）に示されるように、接点装置３８は、スライド方向Ｓに沿って第１接点ばね９２及び第２接点ばね９４の外側にそれぞれ配置される第１接点基台１０８及び第２接点基台１１０を備えている。これらの接点基台１０８、１１０は、それぞれ導電性を有する金属材料を素材としてプレート状に形成されており、スライド方向Ｓに沿った剛性が接点ばね９２、９４に対して十分に高いものになっている。第１接点基台１０８には、第１接点ばね９２に対向する面に第１固定接点１１２が配置されている。また第２接点基台１１０には、第２接点ばね９４に対向する面に第２固定接点１１４が配置されている。

接点装置３８では、第１接点ばね９２、第１可動接点１０４、第１接点基台１０８及び第１固定接点１１２により常閉の第１接点部１１６が構成され、第２接点ばね９４、第２可動接点１０６、第１接点基台１１０及び第２固定接点１１４により常開の第２接点部１１８が構成されている。
第１接点ばね９２は、スライダ７２が第１作動位置（図２（Ａ）参照）にあるときには、僅かに第２接点ばね９４側へ撓んだ状態になって、その復元力により第１可動接点１０４を第１固定接点１１２に圧接させている。また第２接点ばね９４は、スライダ７２が第１作動位置にあるときには、第２可動接点１０６を第２固定接点１１４から離間させている。

第１接点ばね９２は、スライダ７２が第１作動位置から第２作動位置（図２（Ｂ）参照）に移動すると、スライダ７２の第１押圧面８８からの押圧力により第１可動接点１０４を第１固定接点１１２から離間させる。また第２接点ばね９４は、スライダ７２が第１作動位置から第２作動位置に移動すると、スライダ７２の第２押圧面９０からの押圧力により第２接点基台１１０側へ撓み量が増大し、第２可動接点１０６を第２固定接点１１４に圧接させる。

図２（Ｂ）に示されるように、サーマルリレー１０は、リレーケーシング１２の頂板部１３に配置されたリセットボタン１２０を備えている。リセットボタン１２０は、頂板部１３により高さ方向Ｈに沿って所定の待機位置（図２（Ａ）参照）リセット位置との間で移動可能に支持されている。リセットボタン１２０には、図２（Ｂ）に示されるように、その下端側にリレーケーシング１２内へ突出するガイド突起１２２及びカム面１２４が設けられている。ガイド突起１２２はスライダ７２の切欠ガイド部７８に挿入されており、カム面１２４は切欠ガイド部７８とスライダ７２の上面部とのエッジ付近に圧接している。またリセットボタン１２０は、頂板部１３との間に圧縮状態とされて介装される復帰スプリング１２６を備えており、この復帰スプリング１２６は、リセットボタン１２０を常に待機位置側へ付勢している。

サーマルリレー１０では、図２（Ｂ）に示されるように、スライダ７２が第２作動位置にある状態で、待機位置にあるリセットボタン１２０がリセット位置まで押下されると、カム面１２４が第１作動位置側の分力を発生させ、この分力によりスライダ７２が第１作動位置側へ移動する。これにより、スライダ７２は、反転状態にある反転ばね５８を第１作動位置側へ押圧し、反転ばね５８をリセット方向へ弾性変形させる。このとき、反転ばね５８は、中立状態に対応する死点を超えるまでリセット方向へ変形すると、反転状態からリセット状態に自立的に変化する。

次に、上記のように構成された本実施形態に係るサーマルリレー１０の組立工程において、スライダ７２をリレーケーシング１２に組付ける方法について説明する。サーマルリレー１０の組立工程では、スライダ７２をリレーケーシング１２に組付ける前に、反転ばね５８と、接点装置３８を構成する接点ばね９２、９４及び接点基台１０８、１１０と、ばね反転手段を構成する調整リンク４６、温度補償バイメタル４４及び釈放レバー４２が、それぞれリレーケーシング１２に組付けられる。

次いで、第１接点ばね９２の上端部のスライド方向Ｓに沿った位置を基準として、反転ばね５８のスライダ挿入部７０のスライド方向Ｓに沿った相対的な位置を測定する。具体的には、第１接点ばね９２の上端部から反転ばね５８のスライダ挿入部７０までのスライド方向Ｓに沿った距離を測定する。このとき、反転ばね５８はリセット状態に保持されている。また第１接点ばね９２は、反転ばね５８側へ僅かに撓み変形し、その復元力により第１可動接点１０４を第１固定接点１１２に圧接させており、第２接点ばね９４は、中立状態になって第２可動接点１０６を第２固定接点１１４から離間させている。

サーマルリレー１０の組立工程では、第１接点ばね９２から反転ばね５８のスライダ挿入部７０までの距離（これを「距離Ｇ」とする。）の測定完了後に、スライダ７２に対するスリット部８６の形成作業を行う。作業手順としては、先ず、スライダ７２における第１押圧面（図４（Ａ）参照）を基準点Ｐ１とし、切欠代８４における基準点Ｐ１からスライド方向Ｓに沿って（Ｇ+ｂ）だけ離間した基準点Ｐ２を決定する。ここで、ｂは第１押圧面８８のスライド方向Ｓに沿った位置を微調整するためのバイアス値であり、０を含む実数範囲で設定される。例えば、第１押圧面８８と第１接点ばね９２との間に隙間を形成したい場合には、ｂは、その隙間の幅に対応するマイナス値に設定され、第１押圧面８８からの押圧力により一定量第１接点ばね９２を第２接点ばね９４側へ撓み変形（予備変形）させたい場合には、ｂは予備変形量に対応するプラス値に設定される。

この後、切欠代８４における基準点Ｐ２と一致する部位にスリット部８６を形成する。具体的には、図４（Ｂ）に示されるように、加工基準点Ｐ２がスリット部８６の幅方向中心となるように、切欠代８４のスライド方向Ｓに沿った一部を板幅方向に沿って切欠くことにより、切欠代８４にスリット部８６を形成する。このとき、例えば、ロータリ式の精密切断機、レーザ切断機等の精密切断装置を用いれば、切欠代８４の一部を精度良く切欠くことができる。
スリット部８６が形成されたスライダ７２は、図２に示されるように、リレーケーシング１２における所定の取付部に組付けられ、リレーケーシング１２により第１作動位置と第２作動位置との間でスライド可能に支持される。

次に、上記のように構成されたサーマルリレー１０の動作について説明する。サーマルリレー１０では、モータ等の負荷及び、負荷に三相交流電流を供給する電源を含む回路に過電流、欠相等の異常が発生すると、発熱体３２からの発生熱により主バイメタル２８が加熱されると共に、主バイメタル２８が撓み方向Ｂに沿って所定の変形量を超えるまで変形する。この主バイメタル２８の変形力は、シフタ３５及び温度補償バイメタル４４を介して釈放レバー４２へ操作力として伝達される。

釈放レバー４２は、シフタ３５及び温度補償バイメタル４４を介して、主バイメタル２８から伝達される操作力により反転ばね５８の操作部６９を押圧し、反転ばね５８をリセット状態から反転状態に変化させる。この反転力が伝達されたスライダ７２は、第１作動位置から第２作動位置までスライドする。このとき、スライダ７２は、撓み変形している第１接点ばね９２の変形量を増加させると共に、中立状態にあった第２接点ばね９４を第２作動位置側へ撓み変形させる。これにより、第１可動接点１０４が第１固定接点１１２から離間すると共に、第２可動接点１０６が第２固定接点１１４に圧接する。

接点装置３８は、第１可動接点１０４が第１固定接点１１２から離間すると、常閉の第１接点部１１６からの接点信号の出力を停止し、第２可動接点１０６が第２固定接点１１４に圧接すると、常開の第２接点部１１８から接点信号を出力開始する。第２接点部１１８からの接点信号は、例えば、電磁遮断器等の電流制御装置へ出力され、この電流制御装置は回路を通じた電源から負荷への電流供給を遮断する。

また、サーマルリレー１０では、スライダ７２が第２作動位置にある状態で、リセットボタン１２０が待機位置からリセット位置まで押下されると、カム面１２４からの分力によりスライダ７２が第１作動位置に復帰する。このスライダ７２は、反転状態になった反転ばね５８を加圧してリセット状態に復帰させる。これに連動し、接点ばね９２、９４がそれぞれ元の初期形状に復元する。これにより、第１接点ばね９２は、第１可動接点１０４を第１固定接点１１２に圧接させ、第２接点ばね９４は、第２可動接点１０６を第２固定接点１１４から離間させる。

接点装置３８は、第１可動接点１０４が第１固定接点１１２に圧接すると、常閉の第１接点部１１６から接点信号を出力開始し、第２可動接点１０６が第２固定接点１１４から離間すると、常開の第２接点部１１８からの接点信号の出力を停止する。第１接点部１１６からの接点信号は、例えば、電磁遮断器等の電流制御装置へ出力され、この電流制御装置は回路を通じた電源から負荷への電流供給を可能にする。

以上説明したサーマルリレー１０では、スライダ７２におけるスリット部８６に対応する部位に、スライド方向Ｓに沿ってスリット部よりも長い寸法を有する切欠代８４を設け、スリット部８６を切欠代８４におけるスライド方向Ｓに沿った一部を切欠いて形成した。これにより、接点装置３８における第１接点ばね９２及び反転ばね５８をそれぞれリレーケーシング１２における所定の取付部に組付けた後に、スライダ７２におけるスリット部８６の位置を、切欠代８４の範囲内でスライド方向Ｓに沿って変化（第１接点ばね９２に対しては前後）させることができる。

このため、スライド方向Ｓに沿った接点装置３８の第１接点ばね９２の位置及び、反転ばね５８のスライダ挿入部７０の位置に応じてスリット部８６の位置を適宜決定し、この位置に応じて切欠代８４におけるスライド方向Ｓに沿った一部を切欠けば、第１接点ばね９２及びスライダ挿入部７０の位置に対応する位置にスリット部８６を精度良く配置できる。

この結果、本実施形態に係るサーマルリレー１０によれば、スライダ７２における切欠代８４の一部を切欠くだけで、反転ばね５８と第１接点ばね９２との相対位置の調整を行うことができ、前記相対位置の調整を行うためだけに用いられる調整ねじ、偏心カム等の専用部品を不要にできるので、反転ばね５８と第１接点ばね９２との相対位置の調整を行うための位置調整構造を設置することによるサーマルリレー１０のコスト上昇及び大型化を効果的に抑制できる。

また、本実施形態に係るサーマルリレー１０の組立工程において、スライダ７２をリレーケーシング１２に組付ける際に、反転ばね５８、接点装置３８をそれぞれサーマルリレーに組付けた後、スライド方向Ｓに沿った反転ばね５８のスライダ挿入部７０と第１接点ばねと相対位置を測定し、切欠代８４における、スライド方向Ｓに沿ったスライダ挿入部７０と第１接点ばね９２との相対位置に対応する部位にスリット部８６を形成し、このスリット部８６が形成されたスライダ７２をサーマルリレー１０おける所定の取付部に組付けることにより、リレーケーシング１２にスライダ７２を組付ける前に、スライダ７２における、スライド方向Ｓに沿った第１接点ばね９２と反転ばね５８のスライダ挿入部７０との相対位置に対応する位置にスリット部８６を精度良くは位置できるので、リレーケーシング１２にスライダ７２を組付ける後に、反転ばね５８と第１接点ばね９２との相対位置の調整を行う必要がなくなり、反転ばね５８の第１接点ばね９２に対する相対位置の調整を不要にできる。

なお、本実施形態に係るサーマルリレー１０では、スライダ７２における切欠代８４にスライダ７２の幅方向に延在するスリット部８６を、ばね係合部として形成したが、このようなばね係合部は、必ずしもスリット形状ものである必要はなく、例えば、反転ばね５８の先端部が挿入可能な長孔状のものや、反転ばね５８の先端部を挟持可能な一対の突起状のものなどの各種形状のものとすることができる。

また、本実施形態に係るスライダ７２では、その切欠代８４における、反転ばね５８と第１接点ばね９２（第１可動接点１０４）との相対位置に対応する部位にスリット部８６を形成したが、反転ばね５８と第２接点ばね９４（第２可動接点１０６）との相対位置に対応する部位又は、反転ばね５８と一対の接点ばね９２、９４（可動接点１０４、１０６）との相対位置に対応する部位にスリット部８６を形成するようにしても良い。

本発明の実施形態に係るサーマルリレーの構成を示す斜視図である。 図１に示されるサーマルリレーの構成を示す正面図であり、（Ａ）は反転ばねがリセット状態にある場合、（Ｂ）は反転ばねが反転状態にある場合をそれぞれ示している。 図１に示されるサーマルリレーにおける反転ばね及びスライダの構成を示す斜視図である。 図１に示されるサーマルリレーにおけるスライダの構成を示す斜視図であり、（Ａ）はスライダにスリット部を形成する前の状態、（Ｂ）はスライダにスリット部を形成した状態をそれぞれ示している。 従来のサーマルリレーの構成を示す正面図である。

符号の説明

１０ サーマルリレー
１２ リレーケーシング
１３ 頂板部
１４ ケーシング本体部
１６ アクチュエータフレーム
１８ 仕切板
２０ 下側格納室
２２ 上側格納室
２４ アクチュエータ機構
２６ バイメタルユニット
２８ 主バイメタル
３０ 絶縁スリーブ
３２ 発熱体
３４ シフタ係合部
３５ シフタ
３６ 接点開閉機構
３８ 接点装置
４０ 可動回転軸
４１ レバーブラケット
４２ 釈放レバー
４４ 温度補償バイメタル
４６ 調整リンク
４８ 固定回転軸
５０ 可動軸受部
５２ 固定軸受部
５４ 電流調整ダイヤル
５６ 偏心カム
５７ 押圧レバー
６０ 支持ブラケット
６２ スリット部
６４ 中央脚部
６６ 外側脚部
６８ 曲げ加工部
６９ 操作部
７０ スライダ挿入部
７２ スライダ（スライダ部材）
７４ 第１切欠部
７５ 第２切欠部
７６ 第３切欠部
７８ 切欠ガイド部
８０ 端面開口
８２ 内側開口
８４ 切欠代
８６ スリット部（ばね係合部）
８８ 第１押圧面
９０ 第２押圧面
９２ 第１接点ばね
９４ 第２接点ばね
９６、９８ 支持片
１０４ 第１可動接点
１０６ 第２可動接点
１０８ 第１接点基台
１１０ 第２接点基台
１１２ 第１固定接点
１１４ 第２固定接点
１１６ 第１接点部
１１８ 第２接点部
１２０ リセットボタン
１２２ ガイド突起
１２４ カム面
１２６ 復帰スプリング

Claims (4)

1. 電源及び負荷を含む回路を流れる電流に応じた温度に加熱され、温度変化に従って所定の撓み方向に沿った変形量が変化する主バイメタルと、
   所定のリセット方向へ円弧状に弾性変形したリセット状態から、外部から操作力を受けて、前記リセット方向と反対の反転方向へ所定量以上弾性変形すると、前記反転方向へ円弧状に弾性変形した反転状態に変化する反転ばねと、
   前記回路の異常発生時に、前記主バイメタルの変形力を前記反転ばねに前記操作力として伝達し、該反転ばねを前記リセット状態から前記反転状態とするばね反転手段と、
   可動接点を固定接点に対して接触させる閉接位置及び離間させる開離位置との間で移動可能に支持し、前記可動接点が前記閉接位置及び前記開離位置の一方から他方へ移動すると、移動位置に対応する接点信号を出力する接点装置と、
   前記反転ばねの一端部が挿入されて、該反転ばねと連結状態となるばね係合部が形成され、前記反転ばねが前記リセット状態から前記反転状態に変化すると、所定のスライド方向に沿って第１の作動位置から第２の作動位置まで移動すると共に、前記反転ばねの反転力を前記可動接点に作動力として伝達して、該可動接点を前記閉接位置及び前記開離位置の一方から他方へ移動させるスライダ部材と、を有し、
   前記スライダ部材に、前記ばね係合部が形成可能とされ、かつ前記スライド方向に沿って該ばね係合部よりも長い寸法を有する切欠代を設け、
   前記ばね係合部を、前記切欠代における前記スライド方向に沿った一部を切欠いて形成したことを特徴とする熱動形過負荷継電器。
2. 前記ばね係合部を、前記切欠代における、前記スライド方向に沿った前記反転ばねの一端部の前記可動接点との相対位置に対応する部位に形成したことを特徴とする請求項１記載の熱動形過負荷継電器。
3. 前記反転ばね、前記ばね反転手段、前記接点装置及び前記スライダ部材がそれぞれ組み付けられ、これらの反転ばね、ばね反転手段、接点装置及びスライダ部材をそれぞれ所定の取付位置に支持する支持体を有することを特徴とする請求項１又は２記載の熱動形過負荷継電器。
4. 請求項３記載の熱動形過負荷継電器を組立てる際に用いられる熱動形過負荷継電器の組立方法であって、
   前記反転ばね及び前記接点装置をそれぞれ前記支持体に組付けた後、
   前記スライド方向に沿った前記反転ばねと前記可動接点との相対位置を測定し、
   前記切欠代における、前記スライド方向に沿った前記相対位置に対応する部位に前記ばね係合部を形成し、
   前記ばね係合部が形成された前記スライダ部材を前記支持体に組付けることを特徴とする熱動形過負荷継電器の組立方法。

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