JP6870095B2 - サーマルプロテクタ - Google Patents

Description

本発明は、マグネットワイヤを支持するためのボビンに関し、特に、本発明は、ボビンと共に使用するサーマルプロテクタに関する。

多くの消費者製品は、ボビンにより支持されたマグネットワイヤを使用する電動機または界磁巻線を必要とする。当然ながら、熱保護デバイスは、偶発的な過熱および失火を防ぐために大部分の消費者製品に必須の不可欠な機構となっている。サーマルプロテクタをマグネットワイヤに接続する従来の方法は、マグネットワイヤを撚り合わせたリードワイヤに接続するスプライスを必要とし、このリードワイヤをサーマルプロテクタに圧着またははんだ付けする。例えば、図１に示すように、サーマルプロテクタ１２は、リードワイヤ１８の剥離端部１６を受けるためのレセプタクル部１４を備える。この構成は製造が複雑で、費用がかさみ、時間がかかる。

米国特許第４，１３２，９１３号は、ワンショットサーマルプロテクタを有するボビン構成に関する。このボビン構成は、サーマルプロテクタから延びる端子リードワイヤ部に接続される。

米国特許第４，１６６，２６５号は、フランジの１つに広がるコンタクト受けキャビティと、フランジから延びるワイヤのための一体型バインディングポストとを有するコイルボビンに関する。巻線ワイヤの端部との電気接続部は、端子を端子受けキャビティの各々に挿入することによって形成される。各端子は、外部導体のコンタクトピンを受けるような大きさの上部レセプタクル部と、コイルワイヤとの接触を確立するための、下端部の導電部とを有する。

米国特許第５，４４７，４５５号は、ハウジングと、ハウジングに設けられたコンタクト受けキャビティとを有する、マグネットワイヤを終端するための電気アセンブリに関する。巻線マグネットワイヤの端部との電気接続部は、端子を端子受けキャビティの各々に挿入することによって形成される。端子は、コンタクト受けキャビティとは反対側に延びる圧着コネクタを備える。

このような欠点のない改良されたサーマルプロテクタが、当技術分野において必要である。

解決策は、マグネットワイヤ終端機構に一体接続されている本体を備えるサーマルプロテクタにより提供される。

また、解決策は、スピンドルに巻き付けられているマグネットワイヤと、マグネットワイヤ終端機構に一体接続されている本体を備えるサーマルプロテクタとを備える熱的に保護されたボビンにより提供される。マグネットワイヤ終端機構は、マグネットワイヤとの接続部を形成する。

また、解決策は、スピンドルに巻き付けられている対向端部を有するマグネットワイヤを備える熱的に保護されたボビンにより提供され、スピンドルは、マグネットワイヤを対向端部間で受けるためのスプライス開口部を有する。サーマルプロテクタは、マグネットワイヤ終端機構に一体接続されている本体を備える。各マグネットワイヤ終端機構は、対応するスプライス開口部により受けられ、各マグネットワイヤ終端機構は、マグネットワイヤとの接続部を形成する。

以下で、添付図面を参照しながら本発明について例として説明する。

サーマルプロテクタの先行技術の構成を示す図である。 本発明の例示的なサーマルプロテクタの上面斜視図である。 図２の領域２から取った例示的なサーマルプロテクタの拡大部分上面斜視図である。 本発明の例示的なボビンの上面斜視図である。 本発明の図３のボビンの拡大部分図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンを組み立てるための連続ステップを示す図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンを組み立てるための連続ステップを示す図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンを組み立てるための連続ステップを示す図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンを組み立てるための連続ステップを示す図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンを組み立てるための連続ステップを示す図である。 本発明の例示的な熱的に保護されたボビンの上面斜視図である。 図１０の領域１１から取った熱的に保護されたボビンの拡大図である。

本発明の原理による例示的な実施形態の記載は、明細書の記載全体の一部とみなされるべきである添付図面に関して読み取られることが意図される。別段の明記がない限り、「取り付けられる」、「貼られる」、「接続される」、「結合される」、「相互に接続される」、「係合される」、「設置される」などの用語、および類似の用語は、構造が、直接的にまたは間にある構造を通して間接的に互いに固定されるか取り付けられる関係、ならびに可動性の取付けもしくは関係、または不動性の取付けもしくは関係の両方を指す。さらに、本発明の特徴および利点が、好ましい実施形態を参照して例示される。したがって、本発明は、単独で存在し得る特徴のいくつかの可能な非限定的な組合せを例示する、または特徴の他の組合せにおけるそのような好ましい実施形態に特に限定されるべきではない。本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義される。

図２は、本発明のサーマルプロテクタ２０の新規の構成を示す。サーマルプロテクタ２０は、マグネットワイヤ終端機構２４まで延びる本体２２を備える。本体２２とマグネットワイヤ終端機構２４とは一体接続されている。一実施形態において、本体２２とマグネットワイヤ終端機構２４とは、単一または一体型構成である。すなわち、一例において、本体２２は、本体２２の外側材料層２６などからマグネットワイヤ終端機構２４まで延び、または別の例において、マグネットワイヤ終端機構２４は本体２２の内側で延びる。これら２つの例の各々が図２に示されている。場合により、図２の領域２から取った図２Ａに示すように、本体２２は対のタブ２８で終端し、これらのタブ２８はマグネットワイヤ終端機構２４との圧着接続部３０を形成する。

サーマルプロテクタ、マグネットワイヤ、およびマグネットワイヤ終端機構間の物理的接触の文脈における「接続」という用語は、電気接続がこれらの間に確立されることを意味するものである。

「一体接続される」という用語は、サーマルプロテクタがマグネットワイヤ終端機構に直接接続されること、より詳細には、リードワイヤの一端部でサーマルプロテクタに接続され、リードワイヤの他端部でマグネットワイヤ終端機構に接続されるべき対向剥離端部を有するリードワイヤが間にないことを意味するものである。

マグネットワイヤ終端機構２４は、切欠き、セレーションなどの不連続部を備え、通常ワニス被覆を有するマグネットワイヤに接触すると、ワイヤ終端機構がワニス被覆を十分に摩滅させて、マグネットワイヤ終端機構とマグネットワイヤとの間に電気接続をもたらすようになっている。一実施形態において、ワイヤ終端機構２４は絶縁変位コネクタとして機能する。すなわち、ワイヤ終端機構２４は、ワイヤ終端機構と絶縁ワイヤの内部導体との間に電気接続を確立するために動かすこと、例えばワイヤの絶縁体を切り開くことなどにより取り除くことができる。言い換えると、本発明のサーマルプロテクタは、マグネットワイヤに限定される適用に対して、絶縁ワイヤを用いる適用において使用することができる。例示的なワイヤ終端機構は、ＭＡＧ−ＭＡＴＥ端子（ＡＭＰ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標）に組み込まれている。

本発明の新規のサーマルプロテクタはいくつかの利点をもたらす。例えば、従来のリードワイヤは、リードワイヤの対向端部から絶縁体を剥離した後に、対向端部を一端部でサーマルプロテクタに、他端部でマグネットワイヤ終端機構に別々に接続する必要があるが、これが排除されることにより、材料コストが節約でき、電気接続部の減少により、サーマルプロテクタの信頼性が高まる。さらに、以下でさらに詳細に説明するように、製造プロセスを完全に自動化することができるため、製造時間を短縮できる。

「熱的に保護されたボビン」という用語は、本発明のサーマルプロテクタに接続されるマグネットワイヤを支持するボビンを指す。

図３〜図９に示すように、例示的な熱的に保護されたボビン（図１０）を組み立てるための連続ステップについて以下で説明する。図３にさらに示すように、ボビン３２は、マグネットワイヤ３６が巻き付けられたスピンドル３４を備える。明確にするために、スピンドル３４の周りのマグネットワイヤ巻線３８は仮想線で示す。スピンドル３４には、スプライス開口部４０、４２、４４、４６が形成されている。一端部で、マグネットワイヤ３６をスプライス開口部４０に通してスプライス開口部４０で受け、スピンドル３４に巻き付け（マグネットワイヤ巻線３８を形成し）、その後、スプライス開口部４２に通してスプライス開口部４２で受け（図４）、その後、スプライス開口部４４に通す（図４）。スプライス開口部４２、４４を備えるボビン３２の部分を、スプライス領域５４と称する。マグネットワイヤ３６をスプライス開口部４４に通してスプライス開口部４４で受けた後、スプライス開口部４６に通してスプライス開口部４６で受け、その後、マグネットワイヤ３６を終端する。ポスト４８をスプライス開口部４０、４２、４４、４６に隣接して位置決めして、少なくともマグネットワイヤ３６をスプライス開口部に一時的に固定するのを助ける。スプライス開口部４２、４４は、マグネットワイヤ３６の対向端部間に位置決めされる。

マグネットワイヤ３６をスプライス開口部４０、４２、４４、４６に通してスプライス開口部４０、４２、４４、４６により受けた後、図５にさらに示すように、端子５０のマグネットワイヤ終端機構２４をそれぞれのスプライス開口部４０、４６に位置合わせする。その後、端子５０のマグネットワイヤ終端機構２４をスプライス開口部４６（図６）およびスプライス開口部４０（図７）に挿入して、マグネットワイヤ３６とのそれぞれの接続部を形成する。

端子５０のマグネットワイヤ終端機構２４がスプライス開口部４０、４６に挿入された後、図８に示すように、サーマルプロテクタ２０のマグネットワイヤ終端機構２４をそれぞれのスプライス開口部４２、４４に位置合わせする。その後、図９および図１１（図１０の領域１１から取った拡大部分図）の各々に示すように、サーマルプロテクタ２０のマグネットワイヤ終端機構２４をそれぞれのスプライス開口部４２、４４に挿入して、マグネットワイヤ３６とのそれぞれの接続部を形成する。

端子５０のマグネットワイヤ終端機構２４およびサーマルプロテクタ２０のマグネットワイヤ終端機構２４を、それぞれのスプライス開口部４０、４２、４４、４６に任意の順序で挿入できることを理解されたい。

図１０は、完成した熱的に保護されたボビン５２を示す。ここでは、それぞれのポスト４８（図１１に、スプライス開口部４２、４４に関連付けたポストの拡大図を示す）が取り除かれ、またはボビンの表面と略同一平面に切断されている。このポストの取外しは、マグネットワイヤ終端機構がマグネットワイヤとのそれぞれの接続部を形成する間、または形成した後に行うことができる。一実施形態において、ポスト４８（図３）を他の目的で使用する場合には、ポスト４８の１つまたは複数を保持してもよい。しかしながら、サーマルプロテクタ２０のマグネットワイヤ終端機構２４がスプライス開口部４０、４６間で延びるマグネットワイヤ３６と直列に電気接続部を形成するように、スプライス開口部４２、４４間に延びるワイヤ３６の部分を取り除く必要がある。

Claims (5)

1. マグネットワイヤ終端機構（２４）に一体的かつ直接的に接続されている略箱状の本体（２２）を備えるサーマルプロテクタ（２０）であって、
   前記マグネットワイヤ終端機構（２４）は、マグネットワイヤ（３６）が通過し前記マグネットワイヤ（３６）と電気的に接続されるＵ字状部分を有するとともに、
   前記本体（２２）と前記マグネットワイヤ終端機構（２４）とは単一構成であり、前記マグネットワイヤ終端機構（２４）は前記本体（２２）の一端側からのみ延在し、前記マグネットワイヤ（３６）と前記マグネットワイヤ終端機構（２４）と前記本体（２２）とが電気的に接続されるように構成されている、
   サーマルプロテクタ（２０）。
2. スピンドル（３４）と、
   前記スピンドル（３４）に巻き付けられているマグネットワイヤ（３６）と、
   マグネットワイヤ終端機構（２４）に一体的かつ直接的に接続されている本体（２２）を備えるサーマルプロテクタ（２０）とを備え、
   前記マグネットワイヤ終端機構（２４）は、前記マグネットワイヤ（３６）が通過するＵ字状部分を有し、
   前記マグネットワイヤ終端機構（２４）の前記Ｕ字状部分が、前記マグネットワイヤ（３６）との接続部を形成する、
   熱的に保護されたボビン（３２）。
3. 前記本体（２２）と前記マグネットワイヤ終端機構（２４）とは圧着接続部（３０）を有する、
   請求項２に記載の熱的に保護されたボビン（３２）。
4. 熱的に保護されたボビン（３２）であって、
   前記ボビン（３２）は、
   スピンドル（３４）と、
   前記スピンドル（３４）に巻き付けられている対向端部を有するマグネットワイヤ（３６）と、
   複数のマグネットワイヤ終端機構（２４）と、
   前記複数のマグネットワイヤ終端機構（２４）の少なくとも一つに一体的かつ直接的に接続されている本体（２２）を備えるサーマルプロテクタ（２０）とを備え、
   前記複数のマグネットワイヤ終端機構（２４）のそれぞれは、前記マグネットワイヤ（３６）が通過するＵ字状部分を有し、
   前記スピンドル（３４）は、前記マグネットワイヤ（３６）を前記対向端部間で受けるための複数のスプライス開口部（４０、４２、４４、４６）を有し、
   各マグネットワイヤ終端機構（２４）は、前記複数のスプライス開口部（４０、４２、４４、４６）のうち対応する１つにより受けられ、各マグネットワイヤ終端機構（２４）の前記Ｕ字状部分が前記マグネットワイヤ（３６）との接続部を形成する、
   熱的に保護されたボビン（３２）。
5. 前記本体（２２）と前記複数のマグネットワイヤ終端機構（２４）の前記少なくとも一つとは単一構成である、
   請求項４に記載の熱的に保護されたボビン（３２）。

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