JPH05298998A - 熱動継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接点が溶着しても、負荷回路を遮断し得て、
負荷の焼損を防止できる熱動継電器を提供する。 【構成】 加熱されると挾止部分の間隔が広がる感熱挾
止ピン２９を調整ネジ３１の嵌合溝に嵌め入れ、他方コ
イルバネ２４で感熱挾止ピン方向に皿型バイメタル１６
を押付ける。皿型バイメタル１６の可動接点１７、１８
が固定接点１１、１２に溶着した場合、これにより大電
流が流れ加熱されることにより挾止部分が広がり感熱挾
止ピン２９が嵌合溝から抜離する。これによりコイルバ
ネ２４がバイメタルを押し上げ、接点の溶着力に打ち勝
ち接点を切り離し回路を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機などの負荷を、
その電流と温度に応動して保護する熱動継電器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の継電器は、図８に示すように両
端に可動接点１７、１８を備えた皿型バイメタル１６を
調整ネジ１９の頭部にコイルバネ２４で押しつけて保持
し、ヒータ２６に過電流が流れて所定温度に達すると、
バイメタル１６の皿型が反転して可動接点１７、１８が
固定接点１４、１５から急速に離れて回路を遮断し、そ
の温度が下降するとバイメタル１６が復帰して接点１
７、１８、１４、１５が再び閉成する。この継電器は、
バイメタル１６が永年使用による金属疲労で適正に動作
しなくなり、接点１７、１８、１４、１５が接触した状
態で反転不能、即ちバイメタルの寿命が上記接点が接触
した状態で尽き回路が遮断できなくなる場合がある。ま
た過電流の原因が除去されないときにバイメタル１６が
開閉を繰返し、接点１７、１８、１４、１５が溶着して
バイメタル１６が反転不能となり回路が遮断できなくな
る場合がある。これらの場合にヒータ２６が断線されな
いと過電流が流れ電動機を損傷することになる。このた
めに本出願人は特開平３−２０５７２６号により、これ
らの場合に対する安全機構を付加することを提案した。
これはバイメタルを保持する調整ネジ１９を頭部２２と
ネジ部２１に２分割しこれを半田２３で結合しておき、
異常温度の際にその高い温度で半田が溶解して頭部２２
が調整ネジから離れ、バイメタルを保持するコイルバネ
２４が該頭部とバイメタルを押し上げ、接点を開放させ
て回路を遮断するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記安全
機構は、バイメタルを保持する調整ネジ１９に頭部２２
を取り付け、これに半田を流し込むことにより該頭部を
固定している。この固定には半田を均一に流し込む必要
があるが、この作業が非常に困難なために熱動継電器の
生産性を下げる要因となっている。更に、上述した熱動
継電器は、バイメタル１６の皿型が反転して接点を接離
する際に振動を生じ、これにより半田にひびが入り固定
していた頭部が抜け落ち、バイメタルがバネにより撥ね
上げられてバイメタルの寿命以前に熱動継電器の機能が
失われる事態が生じている。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、その目的とするとこは、熱動継電器の生産
性を高め製造コストを下げることにある。更に本発明の
目的は、安全機構の障害によりバイメタルの寿命以前に
熱動継電器の機能が失われる事態を防ぐ事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の熱動継電器は、可動接点を備えた皿型バイメタ
ルと、固定接点と、嵌合溝が頭部に設けられた調整ネジ
と、常には前記嵌合溝を挾持し高温時該嵌合溝から抜離
する感熱挾止部材と、前記感熱挾止部材方向に皿型バイ
メタルを押付け保持するコイルバネとを備える。

【０００６】

【作用】本発明の熱動継電器によれば、バイメタルを調
整ネジのワッシャで保持し、このワッシャを調整ネジに
感熱挾止部材で固定し、異常高温の時は該感熱挾止部材
を調整ネジから抜離させるもので、万一接点が溶着した
場合においてヒータが断線せず前述のように危険な状態
になると、その高い温度で感熱挾止部材が調整ネジから
抜離し、バイメタルを保持するコイルバネがワッシャと
バイメタルを押し上げ、接点の溶着力に打ち勝って接点
を切り離し回路を遮断する。そして、冷却してもバイメ
タルはコイルバネで持ち上げられたままで、その接点は
開路した状態を保つ。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に本発明の１実施例にかかる熱動継電器を示
す。図中１０は絶縁物製のケース、１１、１２は固定接
点板、１３は端子、１４、１５は固定接点、１６は皿型
バイメタル、１７、１８は可動接点、２４はコイルバ
ネ、２６はヒータ、２７はキャップ、２９は挾止ピン、
３０はワッシャ、３１は調整ネジである。図２に挾止ピ
ン２９の平面図を示す、本実施例の挾止ピンは角柱状の
バイメタルであって、これは湾曲された中央部と弧状の
挾止部２９ａ、２９ｂとが形成されて成る。そしてこの
バイメタルは、該挾止部２９ａ、２９ｂが加熱されるに
伴い離間するように構成されている（図は常温における
状態を示す）。この挾止ピンの先端部２９ｃ、２９ｄ
は、後述する嵌合溝３２への嵌入を容易にするため開い
た形状にされている。

【０００８】本実施例のワッシャ３０を図３に、調整ネ
ジ３１を図４に示す。調整ネジの頭部はワッシャの穴が
挿通可能な径に形成され、該頭部には挾止ピン２９の角
形の断面が嵌合するようコ字状の嵌合溝３２が設けられ
ている。そして嵌合溝３２の下方にはワッシャ３０が当
接する座部３１ａが設けられている。図５に本実施例の
ワッシャ及び挾止ピンが取り付けられた状態の調整ネジ
を示す。このワッシャ３０は、座部３１ａに当接する位
置まで挿入され、上部に挾止ピン２９を前述の嵌合溝３
２に嵌め入れることにより固定される。

【０００９】本実施例の熱動継電器は、皿型バイメタル
１６が常時はコイルバネ２４によりワッシャ３０方向に
押付けられることにより保持され、バイメタルの可動接
点１７、１８が固定接点１４、１５に接触して閉路して
いる。直列に接続された負荷に過電流が流れると、ヒー
タ２６がバイメタル１６を加熱し、バイメタルが設定さ
れた温度に達すると、その皿型が反転して可動接点１
７、１８が固定接点１４、１５から急速に離れて回路を
遮断する。そしてバイメタル１６が開閉を繰り返し、万
一接点１７、１８が接点１４、１５に溶着して異常な高
温度になった場合には、ワッシャ３０を保持している挾
止ピン２９の挾止部２９ａ、２９ｂの間隔が大きくな
り、挾止ピンが調整ネジの嵌合溝３２から抜離し、コイ
ルバネ２４が接点溶着力に打ち勝ってワッシャ３０とバ
イメタル１６を押し上げて回路を遮断する。なお、ワッ
シャやバイメタルが冷却後も再び各部に接触し回路を閉
路しないように、コイルバネ２４は十分な自由長を有す
るよう構成されている。

【００１０】この実施例においては、挾止ピンに角型断
面を有するバイメタルを用い、該挾止ピンが嵌合するよ
う調整ネジの嵌合溝をコ字に形成することにより、バイ
メタルをコイルバネの伸長力に抗して強固に保持させる
ことができる。

【００１１】図６に本発明の別実施例にかかる熱動継電
器の挾止ピン３３を示す。これは円柱状の形状記憶合金
であって、湾曲された中央部と弧状の挾止部３３ａ、３
３ｂとが形成され、この挾止部３３ａ、３３ｂが加熱さ
れるに伴い離間するように形状が記憶されている（図は
常温における状態を示す）。この挾止ピンがワッシャを
固定する調整ネジ３４を図７に示す。調整ネジの頭部に
は挾止ピン３３の円柱状の断面が嵌合する半円状の嵌合
溝３５が設けられており、この嵌合溝に挾止ピンが嵌め
入れられることにより図示しないワッシャが固定され
る。この実施例においては、皿型バイメタルを押付け保
持するコイルバネ（図示せず）が形状記憶合金により構
成され、このバネは高温時に長さが伸長するように形状
が記憶されている。なお、この実施例の他の構成は図１
に関連して前述した実施例と略同様であるため図示及び
その説明を省略する。

【００１２】接点が溶着して異常な高温になった場合こ
の実施例は、ワッシャを固定している挾止ピン３３が、
その挾止部３３ａ、３３ｂの間隔が大きくなることによ
り嵌合溝３５から抜離する。これと同時にコイルバネも
熱せられ記憶された長さに伸長し大きな力を発生し、接
点溶着力に打ち勝ってワッシャとバイメタルを押し上げ
て接点を開放する。

【００１３】この実施例においては、円柱状の断面を有
する挾止ピンを用いると共に調整ネジの嵌合溝を半円状
に形成することにより、挾止ピンが異常時に容易に抜離
できる。これを可能とするため本例では、コイルバネに
形状記憶合金を用い常にはバイメタルに大きな力を加え
ないよう構成されている。

【００１４】またこの実施例は高出力のモータ用熱動継
電器に好適に適用できる。即ち、モータの出力が大きく
なるとそれに伴い回転子拘束電流が大きくなり異常時の
接点の溶着力も大きくなる。このため、コイルバネに溶
着力に打ち勝つバネ力を与えることが必要となるが、バ
ネの力をあまり大きくすること、通常の動作時にバイメ
タルに余分な力が加わり動作に悪影響を与えることとな
る。本実施例は形状記憶合金からなるバネを用い、通常
はバイメタルに余分な力を加えることなく異常時にのみ
溶着力に打ち勝つ大きなバネ力を得ている。

【００１５】以上の実施例の説明において、挾止ピン及
びコイルバネの材質、更に挾止ピン及び嵌合溝の形状に
ついても述べてきたがこれらは適宜組み合わせることが
できる。また図２、図６の実施例では挾止ピンに嵌入用
の端部を有する形状としたが、挾止ピンを略０リング状
即ちループ状に形成することも可能である。なお、図１
の実施例ではヒータを配置したが、本発明はヒータのな
いものについても適用し得ることは言うまでもない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、熱動継電器の製造を容
易にしコストダウンを可能にできる。また、バイメタル
の寿命以前に熱動継電器の機能を失わせる安全機構の障
害をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかる熱動継電器の縦断正
面図。

【図２】本発明の実施例にかかる挾止ピンの平面図。

【図３】図１のワッシャの平面図及び断面図。

【図４】図１の調整ネジの説明図。

【図５】図１の調整ネジの説明図。

【図６】本発明の別実施例にかかる挾止ピンの平面図。

【図７】本発明の別実施例にかかる調整ネジの説明図。

【図８】従来の熱動継電器の縦断正面図。

【符号の説明】

１０ ケース １４ 固定接点 １５ 固定接点 １６ バイメタル １７ 可動接点 １８ 可動接点 ２９ 挾止ピン ３０ ワッシャ ３１ 調整ネジ ３２ 嵌合溝 ３３ 挾止ピン ３４ 調整ネジ ３５ 嵌合溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動接点を備えた皿型バイメタルと、固
   定接点と、嵌合溝が頭部に設けられた調整ネジと、常に
   は前記嵌合溝を挾持し高温時該嵌合溝から抜離する感熱
   挾止部材と、前記感熱挾止部材方向に皿型バイメタルを
   押付け保持するコイルバネとを備えることを特徴とする
   熱動継電器。
2. 【請求項２】 前記感熱挾止部材がバイメタルからなる
   ことを特徴とする熱動継電器。
3. 【請求項３】 前記感熱挾止部材が形状記憶合金からな
   ることを特徴とする熱動継電器。