JP3828591B2

JP3828591B2 - ブレーカ

Info

Publication number: JP3828591B2
Application number: JP29490594A
Authority: JP
Inventors: 辰雄飯嶋; 政利三本木
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: JPH08153451A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、第１固定端子にバイメタル板の一端部が固着され、第２固定端子に設けられた固定接点に対向する可動接点が、前記固定接点との接・離を可能としてバイメタル板の他端部に固着され、電気抵抗および熱抵抗が前記バイメタル板よりも小さい材料から成るシャントが、バイメタル板の両端部間にわたって結合されるブレーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、第１固定端子と、第２固定端子の固定接点との間にバイメタル板が設けられて成るブレーカが、特公昭３７−１５０６６号公報および特公昭３８−１８０２０号公報等により知られているが、バイメタル板は、電気抵抗および熱抵抗が比較的大きいために、電流容量の大きなブレーカとしては使用できない。そこで、電気抵抗および熱抵抗が前記バイメタル板よりも小さい材料から成るシャントをバイメタル板に結合して電流容量を比較的大きくすることが行なわれており、シャントとしての軟銅編組線がスポット溶接によりバイメタル板に結合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように軟銅編組線をシャントとして用いたときには、姿勢が定まらぬ軟銅編組線を作業員が保持しながらスポット溶接を行なう必要があり、作業員の手作業となる部分が多く、組立作業性に劣り、コストアップの要因ともなっている。
【０００４】
かかる問題を解決するために、軟質銅等により平板状に形成されてバイメタル板に重合させたシャントの両端部をバイメタル板の両端部にスポット溶接することにより、組立作業性の向上を図ることが単純には考えられる。ところが、バイメタル板の一面両端部にシャントの両端部をスポット溶接すると、バイメタル板およびシャントの線膨張係数の違いにより、バイメタル板の温度変化に伴う姿勢反転動作がシャントにより規制されてしまう。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、バイメタル板の姿勢反転動作を規制することがない結合構造でバイメタル板にシャントを結合するとともにその結合作業を容易としたブレーカを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、第１固定端子にバイメタル板の一端部が固着され、第２固定端子に設けられた固定接点に対向する可動接点が、前記固定接点との接・離を可能としてバイメタル板の他端部に固着され、電気抵抗および熱抵抗が前記バイメタル板よりも小さい材料から成るシャントが、バイメタル板の両端部間にわたって結合されるブレーカにおいて、前記シャントは、前記固定接点とは反対側で前記バイメタル板の一面にその両端間にわたって重ねられるシャント主部と、該シャント主部の一端から前記バイメタル板の他面側に折り曲げられて該バイメタル板の前記一端部の他面に重ねられる折曲げ部とから成る薄板状に形成されていて、その折り曲げ部と前記シャント主部の一端部との間に前記バイメタル板の前記一端部が挟持され、そのバイメタル板の前記一端部の前記他面が、前記折り曲げ部を間に挟んで前記第１固定端子にスポット溶接されると共に、前記シャント主部の他端部が、前記バイメタル板の前記他端部を間に挟んで前記可動接点にスポット溶接され、前記バイメタル板の前記一端部の前記他面を前記折り曲げ部にスポット溶接する際に該バイメタル板の一端部の前記一面が前記シャント主部の前記一端部にスポット溶接されないように、そのシャント主部の前記一端部には、スポット溶接時に電極を前記バイメタル板の前記一端部の前記一面に当接させるための逃げ孔が設けられることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記請求項１記載の発明の構成によれば、薄板状であるシャントは、そのシャント主部の一端部と折り曲げ部との間でバイメタル板の一端部を挟むことにより、バイメタル板との相対位置をほぼ一定に定めることが容易であり、その状態でスポット溶接を行なえばよいので、作業員の手作業を必要とする部分を少なくすることが可能である。しかもシャントは、可動接点側ではバイメタル板の他端部の一面に結合（スポット溶接）されるのに対し、第１固定端子側ではバイメタル板の一端部の他面に結合（スポット溶接）されるものであり、バイメタル板の一面に重合するシャント主部は、その一端側でバイメタル板に対して自由に伸縮可能であり、線膨張係数の違いによってシャントがバイメタル板の動きを規制することはない。またシャント主部の一端部に、スポット溶接時に電極をバイメタル板の一端部の一面に当接させるための逃げ孔が設けられることにより、シャント主部の一端部がバイメタル板の一端部の一面に結合（スポット溶接）されることを確実に回避することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、図面により本発明を小型モータ用ブレーカに適用したときの一実施例について説明する。
【０００９】
図１ないし図６は本発明の一実施例を示すものであり、図１は小型モータの一部切欠き正面図、図２はブレーカおよびブラシを装着した状態でのフロントブラケットの平面図、図３はブレーカの正面図、図４は図３の４矢視図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面図である。
【００１０】
先ず図１において、この小型モータは、たとえば船外機のチルトアップ作動用油圧ポンプ（図示せず）に連結される直流モータであり、該小型モータのケーシング１１は、円筒部１２の一端にリヤブラケット１３が設けられて成る有底円筒状にして合成樹脂により形成されるケーシング主体１４と、合成樹脂により形成されて前記ケーシング主体１４の他端に結合されるフロントブラケット１５とで構成される。
【００１１】
ケーシング主体１４における円筒部１２の他端には、その周方向に間隔をあけた４個所で半径方向外方に張出す鍔部１６…が設けられており、各鍔部１６…には金属製円筒状のスリーブ１７…が埋設される。一方、フロントブラケット１５は、前記円筒部１２の他端を閉塞するようにして円盤状に形成されるとともに、前記各鍔部１６…にそれぞれ対応する鍔部１８…を備えるものであり、各鍔部１８…には前記各スリーブ１７…に対応する挿通孔１９…が設けられる。而してスリーブ１７…および挿通孔１９…にそれぞれ挿通されるボルト２０…が、フロントブラケット１５をケーシング主体１４との間に挟むように配置される支持体２１に螺着され、これによりケーシング１１が支持体２１に固定される。ケーシング主体１４には、磁性金属により円筒状に形成されて円筒部１２の内周に設けられるヨーク２２と、該ヨーク２２の内周面に対応した円弧状に形成されるとともにヨーク２２の周方向に間隔をあけた２個所でヨーク２２の内面に配設される一対のマグネット（図示せず）とが一体に結合される。
【００１２】
ケーシング主体１４の円筒部１２内には、該円筒部１２と同心の回転軸２５を有するロータ２４が配置され、該回転軸２５の一端部はリヤブラケット１３で回転自在に支承される。また回転軸２５の他端部は、フロントブラケット１５を貫通して支持体２１側に延設され、フロントブラケット１５および回転軸２５間に円筒ころ軸受２６および環状シール部材２７が介装される。
【００１３】
図２を併せて参照して、ロータ２４における回転軸２５のフロントブラケット１５側にはコンミテータ２８が設けられる。またフロントブラケット１５の内面には、コンミテータ２８の一直径線上で該コンミテータ２８を両側から挟む位置でコンミテータ２８側に開放するとともにロータ２４側に開放した一対のブラシ用凹部２９₁，２９₂と、一方のブラシ用凹部２９₁に近接した位置でロータ２４側に開放した矩形状のブレーカ用凹部３０とが設けられる。さらにフロントブラケット１５の内面には、一方のブラシ用凹部２９₁を覆うとともにブレーカ用凹部３０の一部を覆うホルダ３１が締着されるとともに、他方のブラシ用凹部２９₂を覆うホルダ３２が締着される。
【００１４】
而して両ブラシ用凹部２９₁，２９₂には、ホルダ３１，３２によって抜け出しを阻止されるようにしてブラシ３３₁，３３₂が摺動可能に嵌合されており、それらのブラシ３３₁，３３₂は、各ブラシ用凹部２９₁，２９₂内に収納されたばね３４₁，３４₂のばね力により、コンミテータ２８に弾発的に摺接せしめられる。しかもホルダ３１，３２のブラシ用凹部２９₁，２９₂に対応する部分には、コンミテータ２８の一直径線に沿って長く延びるスリット３５₁，３５₂が設けられており、ブラシ３３₁，３３₂に一端が電気的に接続される接続コード３６₁，３６₂が各スリット３５₁，３５₂から引き出される。
【００１５】
一方、ブレーカ用凹部３０には、ホルダ３１により抜け出しを阻止されるようにしてブレーカ３８が嵌合され、このブレーカ３８の一端側に前記接続コード３６₁が電気的に接続され、ブレーカ３８の他端側に電気的に接続される接続コード（図示せず）と、前記ブラシ３３₂に連なる接続コード３６₂とが、ケーシング１１から外部に引き出される。
【００１６】
図３、図４、図５および図６において、ブレーカ３８は、ブレーカ用凹部３０の開口端部に嵌合される合成樹脂製の基盤３９と、第１固定接点４０を有するとともにモールド結合により該基盤３９に固定される第１固定端子４１と、第２固定接点４２を有するとともに第１固定端子４１とは間隔をあけた位置でモールド結合により基盤３９に固定される第２固定端子４３と、第１固定接点４０に基端部が固着されるとともに先端部には第２固定接点４１に接・離可能な可動接点４４が固着されるバイメタル板４５と、該バイメタル板４５に結合されるシャント４６とを備える。
【００１７】
基盤３９は矩形状に形成されるものであり、上下に延びる第１固定端子４１の中間部が基盤３９の長手方向一端側にモールド結合される。而して第１固定端子４１の基盤３９よりも上方部分に図示しない接続コードが電気的に接続され、第１固定端子４１の下部一面に第１固定接点４０が固設される。また第２固定端子４３は、基盤３９の長手方向他端側に配設されるものであり、基盤３９の幅方向に沿って第１固定端子４１の一側で基盤３９から下方に延びる端子板部４３ａと、端子板部４３ａの上端から基盤３９の幅方向他側に延びる連結板部４３ｂと、基盤３９の幅方向に沿って第１固定端子４１の他側で基盤３９から上方に延びる接続板部４３ｃとから成り、連結板部４３ｂならびに該連結板部４３ｂへの端子板部４３ａおよび接続板部４３ｃの連設部が基盤３９に埋設される。而して第１固定接点４０と同一レベルの位置で端子板部４３ａの一面に第２固定接点４２がスポット溶接され、接続板部４３ｃに接続コード３６₁がスポット溶接により電気的に接続される。
【００１８】
バイメタル板４５は、第１および第２固定接点４０，４２側である内側に配置される膨張係数の大きな金属板と、第１および第２固定接点４０，４２とは反対側である外側に配置される膨張係数の小さな金属板とが相互に張り合わさって成るものであり、該バイメタル板４５の一端部が第１固定接点４０に固着され、バイメタル板４５の他端部に可動接点４４が固着される。
【００１９】
シャント４６は、可動接点４４が設けられる側とは反対側の一面でバイメタル板４５にその両端部間にわたって全面的に重ねられるシャント主部４６ａと、該シャント主部４６ａの一端からバイメタル板４５の他面側に折り曲げられてバイメタル板４５の一端部をシャント主部４６ａの一端部との間に挟む折り曲げ部４６ｂとを有して、電気抵抗および熱抵抗が前記バイメタル板４５よりも小さい材料、たとえば軟質銅により薄板状に形成されるものである。而してバイメタル板４５との結合前にシャント４４は、シャント主部４６ａに折り曲げ部４６ｂが直角に連設されて成る略Ｌ字状の形状で準備されるものであり、バイメタル板４５にシャント主部４６ａを全面的に重ねた状態で折り曲げ部４６ｂを直角に折曲げることにより、バイメタル板４５の一端部がシャント主部４６ａの一端部および折り曲げ部４６ｂ間に挟持されることになり、この状態でバイメタル板４５およびシャント４６は相対位置を一定とした組立体として仮組みされることになる。
【００２０】
このようなバイメタル板４５およびシャント４６から成る組立体は、長手方向に平行な断面ならびにその長手方向に直交する断面が、外側に膨らませた彎曲形状となるようにプレス加工される。
【００２１】
而して上述のようにバイメタル板４５およびシャント４６を仮組みした状態で、バイメタル板４５の一端部の他面が、シャント４６における折り曲げ部４６ｂを間に挟んで第１固定端子４１の第１固定接点４０にスポット溶接され、シャント主部４６ａの他端部は、バイメタル板４５の他端部を間に挟んで可動接点４４にスポット溶接される。この際、シャント主部４６ａの一端部には、スポット溶接時に電極４７（図５参照）をバイメタル板４５の一端部の一面に当接させるための逃げ孔４８が設けられており、バイメタル板４５の一端部および第１固定接点４０には、シャント４６の一端側において折り曲げ部４６ｂのみがスポット溶接される（即ちシャント主部４６ａの一端部はスポット溶接されない）ことになる。
【００２２】
ところで、第１および第２固定接点４０，４２間において第１固定接点４０寄りの位置で下方に延びる支持部４９が基盤３９に一体に設けられており、この支持部４９の下部には、バイメタル板４５に対向して開口するねじ孔５０が設けられる。一方、バイメタル板４５ならびにシャント４６のシャント主部４６ａには、ねじ孔５０に対応して挿通孔５１，５２が穿設されており、それらの挿通孔５１，５２に挿通されてシャント４６に係合するねじ部材５３がねじ孔５０に螺合される。またバイメタル板４５ならびにシャント４６のシャント主部４６ａには、前記挿通孔５１，５２に一端を連ならせるとともに可動接点４４側に向けて延びる長孔５４，５５が穿設される。
【００２３】
次にこの実施例の作用について説明すると、ブレーカ３８の閉成時に、バイメタル板４５はその可動接点４４を第２固定接点４２に接触せしめた姿勢に在り、第１および第２端子板４１，４３間を流れる電流の大部分はシャント４６を流れることになる。すなわちブレーカ３８が、バイメタル板４５自体の容量を超す大きな電流容量を持つことになる。而して第１および第２端子板４１，４３間を流れる電流が所定値以上となると、温度上昇に伴うバイメタル板４５の反転作動により、バイメタル板４５およびシャント４６は、可動接点４４を第２固定接点４２から離反せしめる姿勢へと反転することになり、それによりブレーカ３８が遮断する。この際、ねじ部材５３の締付け程度を変化せしめることにより、閉成時にバイメタル板４５およびシャント４６に作用せしめる蓄勢力を変化させることができ、それによりバイメタル板４５およびシャント４６の反転作動速度を調整可能である。
【００２４】
かかるブレーカ３８において、シャント４６は、バイメタル板４５の一面にその両端間にわたって接触するシャント主部４６ａと、バイメタル板４５の一端部をシャント主部４６ａの一端部との間に挟持する折り曲げ部４６ｂとが一体に連設されて成る薄板状のものであり、バイメタル板４５およびシャント４６をそれらの相対位置を一定として仮組みすることが容易である。また、そのような仮組状態で、シャント４６における折り曲げ部４６ｂおよびバイメタル板４５の一端部が第１固定端子４１の第１固定接点４０にスポット溶接され、シャント４６におけるシャント主部４６ａの他端部が可動接点４４とともにバイメタル板４５の他端部にスポット溶接されるので、作業員が煩雑な手作業を行なうことを不要として、組立作業性を向上することが可能となる。
【００２５】
しかもシャント４６におけるシャント主部４６ａの一端部には逃げ孔４８が設けられており、シャント４６の折り曲げ部４６ｂのみがバイメタル板４５の一端部の他面に確実にスポット溶接される（即ちシャント主部４６ａの一端部はバイメタル板４５の一端部の一面にはスポット溶接されない）。
【００２６】
而してシャント４６は、可動接点４４側ではバイメタル板４５の他端部の一面に結合されるのに対し、第１固定端子４１の第１固定接点４０側ではバイメタル板４５の一端部の他面に結合されることになり、バイメタル板４５の一面に重合するシャント主部４６ａは、その一端側でバイメタル板４５に対して自由に伸縮可能である。したがってバイメタル板４５およびシャント４６の線膨張係数が違っていても、シャント４６がバイメタル板４５の動きを規制することはなく、上述のように結合作業を容易とした上でバイメタル板４５の確実な作動を保証することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シャントは、可動接点が設けられる側とは反対側でバイメタル板の一面にその両端間にわたって重ねられるシャント主部と、該シャント主部の一端からバイメタル板の他面側に折り曲げられて該バイメタル板の一端部の他面に重ねられる折曲げ部とから成る薄板状に形成されていて、その折り曲げ部とシャント主部の一端部との間にバイメタル板の一端部が挟持され、そのバイメタル板の一端部の他面が、折り曲げ部を間に挟んで第１固定端子にスポット溶接されると共に、シャント主部の他端部が、バイメタル板の他端部を間に挟んで可動接点にスポット溶接されるので、シャントおよびバイメタル板の相対位置をほぼ一定に定めることが容易であり、その状態でスポット溶接を行なうことによって組立作業性を向上することができる。しかもシャントの一端側（折り曲げ部）がバイメタル板の第１固定端子側の面（バイメタル板の一端部の他面）に結合されるのに対し、シャントの他端側（シャント主部の他端部）は可動接点とは反対側でバイメタル板の他端部の一面に結合されることにより、バイメタル板の一面に重合するシャント主部の一端側をバイメタル板に対して自由に伸縮可能とし、線膨張係数の違いによってシャントがバイメタル板の動きを規制することを回避し、バイメタル板の作動を保証することができる。またシャント主部の一端部には、スポット溶接時に電極をバイメタル板の一端部の一面に当接させるための逃げ孔が設けられるので、シャント主部の一端部がバイメタル板の一端部の一面に結合（スポット溶接）されることを確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小型モータの一部切欠き正面図である。
【図２】ブレーカおよびブラシを装着した状態でのフロントブラケットの平面図である。
【図３】ブレーカの正面図である。
【図４】図３の４矢視図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】図３の６−６線断面図である。
【符号の説明】
３８・・・ブレーカ
４１・・・第１固定端子
４２・・・固定接点
４３・・・第２固定端子
４４・・・可動接点
４５・・・バイメタル板
４６・・・シャント
４６ａ・・シャント主部
４６ｂ・・折り曲げ部
４７・・・電極
４８・・・逃げ孔

Claims

第１固定端子（４１）にバイメタル板（４５）の一端部が固着され、第２固定端子（４３）に設けられた固定接点（４２）に対向する可動接点（４４）が、前記固定接点（４２）との接・離を可能としてバイメタル板（４５）の他端部に固着され、電気抵抗および熱抵抗が前記バイメタル板（４５）よりも小さい材料から成るシャント（４６）が、該バイメタル板（４５）の両端部間にわたって結合されるブレーカにおいて、前記シャント（４６）は、前記固定接点（４２）とは反対側で前記バイメタル板（４５）の一面にその両端間にわたって重ねられるシャント主部（４６ａ）と、該シャント主部（４６ａ）の一端から前記バイメタル板（４５）の他面側に折り曲げられて該バイメタル板（４５）の前記一端部の他面に重ねられる折曲げ部（４６ｂ）とから成る薄板状に形成されていて、その折り曲げ部（４６ｂ）と前記シャント主部（４６ａ）の一端部との間に前記バイメタル板（４５）の前記一端部が挟持され、
そのバイメタル板（４５）の前記一端部の前記他面が、前記折り曲げ部（４６ｂ）を間に挟んで前記第１固定端子（４１）にスポット溶接されると共に、前記シャント主部（４６ａ）の他端部が、前記バイメタル板（４５）の前記他端部を間に挟んで前記可動接点（４４）にスポット溶接され、
前記バイメタル板（４５）の前記一端部の前記他面を前記折り曲げ部（４６ｂ）にスポット溶接する際に該バイメタル板（４５）の一端部の前記一面が前記シャント主部（４６ａ）の前記一端部にスポット溶接されないように、そのシャント主部（４６ａ）の前記一端部には、スポット溶接時に電極（４７）を前記バイメタル板（４５）の前記一端部の前記一面に当接させるための逃げ孔（４８）が設けられることを特徴とする、ブレーカ。