JPH0745169A

JPH0745169A - 自己保持型過電流保護装置

Info

Publication number: JPH0745169A
Application number: JP18823693A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Mochida; 憲宏持田; Yoshihiro Yamada; 芳弘山田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-14
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: JP3692544B2

Abstract

(57)【要約】【目的】感電事故の発生や放熱に伴う動作不安定化が生
じるのを防止するとともに、環境に対する適応性の向上
を図ることができる自己保持型過電流保護装置を提供す
る。【構成】本発明に係る自己保持型過電流保護装置１は、
可動接点９が取着されたバイメタル２と、これを支持し
て導通する導電性可動板４と、可動接点９と接触する固
定接点１０が取着された導電性固定板５と、導電性可動
板４及び導電性固定板５間に挟持されてバイメタル２と
並列接続される正特性サーミスタ３と、この正特性サー
ミスタ３及び両接点９，１０間に配置されて導電性可動
板４及び導電性固定板５を位置決め保持する絶縁性ベー
ス６と、これら全てを収納する絶縁性ケース７と、この
絶縁性ケース７の収納用開口７ａを閉塞するケース蓋８
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自己保持型過電流保護装
置（以下、保護装置という）に係り、詳しくは、バイメ
タル及び正特性サーミスタ（以下、ＰＴＣという）をケ
ース内に収納してなる構成の保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の保護装置３０として
は、図３の断面図で示すように、周囲温度の上昇や自己
発熱によって接点開状態となるバイメタル３１と、通電
時の自己発熱によってバイメタル３１の接点開状態を維
持させるＰＴＣ３２と、これらを収納するケース３３と
を備えたものがある。そして、ここでのケース３３は、
導電性を有する金属からなるケース板３４及びケース蓋
３５によって構成されており、絶縁シート３６を介した
うえでのかしめ付けなどによって連結されている。ま
た、ケース蓋３５の内面上には、金属製の導電板３７が
貼着されている。さらに、この導電板３７には、バイメ
タル３１の固定端が接合されるとともに、ＰＴＣ３２の
一面側電極が当接させられており、これらの固定端及び
一面側電極同士はケース蓋３５及び導電板３７を介した
うえで導通している。なお、導電板３７は、バイメタル
３１とＰＴＣ３２との熱結合を高める機能をも果たすも
のとなっている。

【０００３】また、ケース板３４には、バイメタル３１
の自由端に取着された可動接点３８と接触して導通する
固定接点３９及びＰＴＣ３２の他面側電極に当接するバ
ネ片４０がそれぞれ配設されており、ＰＴＣ３２はバネ
片４０で押圧されることによってケース板３４と導電板
３７との間で挟持されている。そこで、バイメタル３１
の可動接点３８とバネ片４０とはケース板３４及び固定
接点３９を介して導通しており、バイメタル３１及びＰ
ＴＣ３２は並列接続されていることになる。さらにま
た、ケース板３４及びケース蓋３５の一端からは給電端
子３４ａ，３５ａがそれぞれ延出されており、図４の等
価回路図で示すように、これら給電端子３４ａ，３５ａ
間には商用交流電源４１、スイッチ４２及び電動機など
の負荷４３が直列接続されている。

【０００４】すなわち、この保護装置３０においては、
下向きに湾曲させられたバイメタル３１の可動接点３８
がケース板３４の固定接点３９と接触して導通している
のが通常状態であり、商用交流電源４１からスイッチ４
２を介して負荷４３に対して異常な過大電流が流れた際
には、バイメタル３１の自己発熱に伴って可動接点３８
が固定接点３９から離れることになり、バイメタル３１
及びケース板３４間における電流の流れが遮断されてし
まう。そして、これら間が遮断されると、電流はＰＴＣ
３２に向かって流れることになり、このＰＴＣ３２の発
熱によってバイメタル３１の接点開状態が維持されると
ともに、ＰＴＣ３２自身の電気抵抗が増大することにな
って自己保持型の過電流保護が行われるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされた保護装置３０においては、ケース３３を構成
するケース板３４、ケース蓋３５及び導電板３７のそれ
ぞれが導電性及び熱伝導性の良好な金属を用いて作製さ
れたものであり、かつ、最外部に露出したケース３３を
導電経路として電流が流れることになるため、ケース３
３に触れて感電する可能性が生じていた。また、ＰＴＣ
３２からの熱量が金属製のケース３３を通じて外部に放
散されることが起こるため、バイメタル３１に対して十
分な熱量が供給されなくなり、その接点開状態の維持が
不安定化するという不都合も生じることになっていた。

【０００６】さらに、このケース３３がケース板３４及
びケース蓋３５のかしめ付けによって連結されたもので
ある場合には、かしめ付け状態のばらつきに伴ってバイ
メタル３１の取着状態やＰＴＣ３２の挟持状態が変動す
ることもあり、組立後における微調整が必要となってい
た。そして、このような微調整を行うためには、予めケ
ース３３の所要個所に開口などを設けておく必要がある
ことになり、保護装置３０の環境に対する適応性、例え
ば、湿気の侵入などに対しての問題を残すこととなって
いた。

【０００７】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、感電事故の発生や放熱に伴う動作の
不安定化及び組立状態の変動を防止することが可能で、
環境に対する適応性の向上をも図ることができる保護装
置の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る保護装置
は、このような目的を達成するために、並列接続された
バイメタル及びＰＴＣと、これらを位置決め保持する絶
縁性ベースと、これら全てを収納する絶縁性ケースとを
備えている。すなわち、この保護装置は、可動接点が取
着されたバイメタルと、これを支持して導通する導電性
可動板と、可動接点と接触する固定接点が取着された導
電性固定板と、導電性可動板及び導電性固定板間に挟持
されてバイメタルと並列接続されるＰＴＣと、このＰＴ
Ｃ及び両接点間に配置されて導電性可動板及び導電性固
定板を位置決め保持する絶縁性ベースと、これら全てを
収納する絶縁性ケースと、この絶縁性ケースの収納用開
口を閉塞するケース蓋とを備えたものである。そして、
このケース蓋は、絶縁性ベースと一体化されていてもよ
い。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、バイメタルやＰＴＣを収納
したうえで外部に露出するケースが絶縁性を有している
から、これが導電経路となって電流が流れることはあり
得ないことになる。また、この熱伝導性が良好でない絶
縁性ケースを介して熱が外部に放散されてしまうことも
抑制されることになり、バイメタルの接点開状態の安定
化が図れることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本実施例に係る保護装置の組立状態
を示す断面図、図２はその分解状態を示す斜視図であ
り、これらの図における符号１は保護装置である。

【００１２】この保護装置１は、並列接続されるバイメ
タル２及びＰＴＣ３と、所定幅形状とされたステンレス
鋼などの金属薄板からなる導電性可動板４及び導電性固
定板５と、これらを位置決めして保持する絶縁性ベース
６と、これら全てを一括的に収納する絶縁性ケース７
と、その収納用開口７ａを閉塞するためのケース蓋８と
を備えており、この実施例におけるケース蓋８は絶縁性
ベース６と一体化されている。なお、絶縁性ベース６及
びケース蓋８が一体化されている必然性がある訳ではな
く、これらが互いに別体とされたものであってもよいこ
とは勿論である。

【００１３】まず、バイメタル２は予め下向きの湾曲形
状とされており、その固定端は導電性可動板４の一端に
対して下側から重ね合わされたうえでスポット溶接によ
って接合される一方、その自由端には下向きに突出した
可動接点９がスポット溶接によって取着されている。す
なわち、このバイメタル２は導電性可動板４と接合され
ることによって導通しており、導電性可動板４の長手方
向に沿う中途位置には貫通孔４ａが位置決めして形成さ
れる一方、その他端からは細幅形状とされた給電端子４
ｂが延出されている。そして、導電性固定板５は導電性
可動板４と対向配置されるものであり、その先端近くで
切り起こし形成された載置片５ａ上には可動接点９と接
触して導通する固定接点１０がスポット溶接によって取
着されている。また、この導電性固定板５の中途部には
ＰＴＣ３を下側から上向きに押圧するためのバネ片１１
が切り起こし形成されるとともに、その基端からは細幅
形状とされた給電端子５ｂが給電端子４ｂと平面視方向
で位置ずれした平行状態となるようにして延出されてい
る。なお、この導電性固定板５の長手方向に沿う中途位
置にも、貫通孔５ｃが位置決めしたうえで形成されてい
る。

【００１４】一方、この保護装置１における絶縁性ベー
ス６、絶縁性ケース７及びケース蓋８のそれぞれはフェ
ノールやポリプロピレンなどのような絶縁性樹脂を用い
て作製されたものであり、ケース蓋８は絶縁性ケース７
の平面視矩形状とされた収納用開口７ａ内に嵌入される
ようになっている。そして、このケース蓋８と一体化さ
れた絶縁性ベース６は、互いに並列配置されたうえで絶
縁性ケース７内に挿入される所定長さのベースガイド１
２を具備している。また、これらベースガイド１２の長
手方向に沿う中途位置、すなわち、ケース蓋８から所定
長さとされた空間部１３を介して離間した所定位置に
は、ベースガイド１２同士を一体として連結する連結部
１４が設けられている。つまり、この連結部１４は、各
ベースガイド１２における基端部寄りの空間部１３側に
位置する薄肉部１４ａと、これらの先端部１２ａ寄りに
位置する厚肉部１４ｂとから一体に構成されたものであ
り、その断面形状は上面レベルの互いに異なる２段形状
とされている。

【００１５】さらに、この連結部１４を構成する薄肉部
１４ａ及び厚肉部１４ｂの所定位置ごとには各々を厚み
方向に沿って貫通する貫通孔１４ｃ，１４ｄがそれぞれ
形成されており、薄肉部１４ａの下面に当てつけられた
導電性固定板５はその貫通孔５ｃと上記貫通孔１４ｃと
がいわゆるハトメ１５を用いて連結されることによって
薄肉部１４ａと一体化されている。また、この連結部１
４における厚肉部１４ｂの上面には導電性可動板４が当
てつけられており、この導電性可動板４は貫通孔４ａと
上記貫通孔１４ｄとがハトメ１６で連結されることによ
って厚肉部１４ｂと一体化されている。

【００１６】すなわち、これら導電性可動板４及び導電
性固定板５のそれぞれはともに連結部１４によって位置
決めしたうえで保持されているのであり、厚肉部１４ｂ
を介したうえで対向配置されている。なお、連結部１４
を上面レベルの異なる２段形状としたのは、導電性可動
板４及び導電性固定板５同士の接触による短絡が生じる
のを防止しつつ、これら間の絶縁距離を確保するためで
ある。また、この際、導電性可動板４及び導電性固定板
５を固定するハトメ１５，１６が挿通する貫通孔１４
ｃ，１４ｄをバイメタル２とＰＴＣ３との間に設けてい
るので、ＰＴＣ３の取り付け時にもバイメタル２と導電
性固定板５の載置片５ａとの位置関係が変動することは
なくなり、ＰＴＣ３の取り付けに伴ってバイメタル２の
微調整を行う必要はないことになる。

【００１７】そして、この際、ケース蓋８と絶縁性ベー
ス６の連結部１４との間に位置する空間部１３内には、
導電性可動板４に接合されたバイメタル２の可動接点９
と導電性固定板５に取着された固定接点１０とが入り込
んでいることになり、可動接点９は固定接点１０に接触
したうえで導通している。また、この絶縁性ベース６に
おける連結部１４及びこれから突出したベースガイド１
２の先端部１２ａによって囲まれた空間部１７内にはＰ
ＴＣ３が位置決めしたうえで載置されており、このＰＴ
Ｃ３は導電性固定板５に形成されたバネ片１１で押圧さ
れることによって導電性可動板４へと押し付けられてい
る。そこで、ＰＴＣ３は導電性可動板４と導電性固定板
５との間で挟持されたうえ、これら導電性可動板４及び
導電性固定板５を介してバイメタル２と並列接続されて
いることになる。そして、この際における絶縁性ベース
６の連結部１４は、ＰＴＣ３と可動接点９及び固定接点
１０との間に配置されている。

【００１８】さらにまた、絶縁性ケース７は一方側端面
のみが収納用開口７ａとして開放された箱形とされてお
り、その他方側端面である底部７ｂには導電性可動板４
及び導電性固定板５それぞれの給電端子４ｂ，５ｂが挿
通しうるよう位置決めされた一対の端子引出孔１８，１
９が外部に向かって突出した突起部２０，２１を貫通し
た状態で形成されている。そして、この底部７ｂの内面
上における端子引出孔１８，１９間には突起部２２が収
納用開口７ａに向かって形成されており、この突起部２
２の厚みは絶縁性ベース６を構成するベースガイド１２
の先端部１２ａの厚みとほぼ対応する一方、その高さは
絶縁性ベース６の連結部１４との間でＰＴＣ３を保持す
るのに適した寸法とされている。また、この絶縁性ケー
ス７における側部の内面同士は底部７ｂ側において狭め
られており、これらの間隔は絶縁性ベース６を構成する
連結部１４の厚肉部１４ｂに導電性可動板４及び導電性
固定板５の厚みを加えたと同等の寸法となっている。そ
こで、これら対向配置された導電性可動板４及び導電性
固定板５間の離間間隔は、絶縁性ベース６の連結部１４
及び絶縁性ケース７の側部内面によって確保されること
になる。

【００１９】したがって、絶縁性ベース６によって位置
決め保持されたうえでＰＴＣ３を挟持した導電性可動板
４及び導電性固定板５は絶縁性ケース７の底部７ｂに形
成された突起部２２によって案内されながら絶縁性ケー
ス７内に挿入されることになり、これらの給電端子４
ｂ，５ｂが端子引出孔１８，１９を挿通することによっ
て位置決めした状態で収納されたことになる。そして、
絶縁ベース６と一体化されたケース蓋８は絶縁性ケース
７の収納用開口７ａ内に嵌入されており、このケース蓋
８の外部はシリコン樹脂（図示していない）などによっ
て密閉状に封止されている。なお、突起部２２を設けた
ことにより、各種部品を保持した絶縁性ベース６を絶縁
性ケース７内に収納した後においても、ＰＴＣ３と導電
性可動板４との接触状態を一定に保つことが可能とな
る。また、端子引出孔１８，１９を挿通して突起部２
０，２１の外部に突出した給電端子４ｂ，５ｂそれぞれ
にはリード線（図示していない）がスポット溶接によっ
て接合されており、これら給電端子４ｂ，５ｂ及び突起
部２０，２１の相互間は接着剤付き収縮チューブ（図示
していない）などを用いて封止されている。

【００２０】ところで、この保護装置１における給電端
子４ｂ，５ｂ間にも、図４で示した従来例同様、商用交
流電源４１、スイッチ４２及び電動機などの負荷４３が
直列接続されることになる。そして、商用交流電源４１
からスイッチ４２を介して負荷４３に対して異常な過大
電流が流れた際には、バイメタル２の自己発熱に伴って
可動接点９が固定接点１０から離れることになる結果、
導電性可動板４及び導電性固定板５間における電流の流
れが遮断されてしまう。そして、このバイメタル２が接
点開状態になると、電流は導電性可動板４及び導電性固
定板５間に挟持されたＰＴＣ３を通じて流れることにな
り、このＰＴＣ３の発熱によってバイメタル２の接点開
状態が維持され、かつ、ＰＴＣ３自身の有する電気抵抗
が増大することによって自己保持型の過電流保護が行わ
れる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る保護
装置においては、その最外部に絶縁性ケースが露出して
おり、これを導電経路として電流が流れることはなくな
るので、この露出した絶縁性ケースに触れた場合であっ
ても感電する恐れは全くないことになる。そして、この
絶縁性ケースは熱伝導性についても不良となり、これを
通じての熱放散が抑制されることになるため、バイメタ
ルに対してはＰＴＣで発生した熱量が十分に供給される
ことになり、バイメタルの接点開状態が安定化するとい
う効果が得られる。

【００２２】また、本発明の保護装置は、各種部品を位
置決め保持してなる絶縁性ベースを絶縁性ケースに収納
し、かつ、この絶縁性ケースの収納用開口をケース蓋で
閉塞することによって組み立てられるから、組立状態の
ばらつきは起こりにくいこととなり、組立後における微
調整は不要となる。そこで、微調整のための開口などを
設けておく必要もなくなる結果、湿気の侵入などに対す
る対策、すなわち、環境に対する適応性の大幅な向上を
図ることができることになる。

【００２３】さらに、本発明によれば、導電性可動板及
び導電性固定板を絶縁性ベースによって保持しているの
で、これら導電性可動板及び導電性固定板間の対向距離
が一定化される結果、バイメタルの動作特性精度の向上
とともに、バイメタルへの供給熱量の安定化に伴うバイ
メタルの接点開状態の維持精度の向上が図れることにも
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る保護装置の組立状態を示す断面
図である。

【図２】本実施例に係る保護装置の分解状態を示す斜視
図である。

【図３】従来例に係る保護装置の組立状態を示す断面図
である。

【図４】従来例及び本実施例に係る保護装置の等価回路
図である。

【符号の説明】

１保護装置（自己保持型過電流保護装置）２バイメタル３ＰＴＣ（正特性サーミスタ）４導電性可動板５導電性固定板６絶縁性ベース７絶縁性ケース７ａ収納用開口８ケース蓋９可動接点１０固定接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並列接続されたバイメタル（２）及び正特
性サーミスタ（３）と、これらを位置決め保持する絶縁
性ベース（６）と、これら全てを収納する絶縁性ケース
（７）とを備えていることを特徴とする自己保持型過電
流保護装置。
【請求項２】可動接点（９）が取着されたバイメタル
（２）と、これを支持して導通する導電性可動板（４）
と、可動接点（９）と接触する固定接点（１０）が取着
された導電性固定板（５）と、導電性可動板（４）及び
導電性固定板（５）間に挟持されてバイメタル（２）と
並列接続される正特性サーミスタ（３）と、この正特性
サーミスタ（３）及び両接点（９，１０）間に配置され
て導電性可動板（４）及び導電性固定板（５）を位置決
め保持する絶縁性ベース（６）と、これら全てを収納す
る絶縁性ケース（７）と、この絶縁性ケース（７）の収
納用開口（７ａ）を閉塞するケース蓋（８）とを備えて
いることを特徴とする自己保持型過電流保護装置。
【請求項３】ケース蓋（８）は、絶縁性ベース（６）と
一体化されていることを特徴とする請求項２記載の自己
保持型過電流保護装置。