JPH09180612A - サーマルプロテクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 モータの電流が増加しないで、温度のみが上
昇する場合にも、確実に保護できるサーマルプロテクタ
を提供する。 【解決手段】 筒状ケース３と伝熱面６に密接するカバ
ー４とから成る外郭２、それぞれ固定接点１９を備え前
記筒状ケース３の底面に植設された２個の固定端子板１
７、１８、前記筒状ケースの底面に螺設された調節ねじ
１２、可動接点２０を備え調節ねじ頭部１３にバネ１５
で押し当て支持される皿形の主バイメタル１１、および
ヒータ線２２より成るプロテクタ部１０と、そのバイメ
タル３６が伝熱面６に平行な位置に設けられたサーモス
イッチ部３０から成り、プロテクタ部１０とサーモスイ
ッチ部３０が、それぞれ筒状ケース３の底面側とカバー
側に配置され、直列に接続されたものである。 負荷の
モータが過電流に対してはプロテクタ部が、温度のみが
異常に上昇する時はサーモスイッチ部が作動して、常に
適確に保護をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空調機器や電気冷蔵庫
などの密閉型コンプレッサモータを保護するのに好適な
サーマルプロテクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばセパレート形の空調機は、室内機
と室外機が配管で結ばれるが、その工事が不完全で冷媒
の漏れる時、あるいはファンモータが拘束されて冷却作
用を失うなどの場合、空調機のコンプレッサは過熱する
が、そのモータの電流はほぼ無負荷電流から増加するこ
となく、従来の主として電流のみに応動するプロテクタ
では保護が不可能であった。

【０００３】そこで従来は、コンプレッサとその駆動モ
ータを連結し密封ドーム内に収納し、ハーメチック型の
プロテクタを配設して、直接その温度を検知するように
していたが、こうしたハーメチック型のプロテクタはコ
ストが高くなり、もしも故障すると、コンプレッサ自体
が故障していなくても、高価なコンプレッサを交換する
必要があった。又電流に応動するプロテクタと温度のみ
に応動する別個のサーモスイッチを併用する方式もある
が、これには、大きなスペースが必要となり、組み付け
に多大の工数を要し、保守点検に甚だ不便であった。

【０００４】そこで本出願人は、コンプレッサ・ドーム
の外部に設置できる、皿形の主バイメタルＢなどから成
る主プロテクタＰと温度スイッチＴＨを一体的に配設し
たサーマルプロテクタを提案した（実開平１−７９２４
０および特開平７−２６２８９５号公報参照）。これに
ついて以下に説明する。第１の従来例を図１０に示す。
ここにおいて(Ａ)は一部切断した正面図、(Ｂ)は(Ａ)の
Ａ−Ａ’断面図、(Ｃ)は電気回路図である。常時開路で
所定温度に上昇の時に閉成するサーモスイッチＴＨ１
と、これにより通電される抵抗器Ｒ１を主プロテクタＰ
の主バイメタルＢの近傍に設け、サーモスイッチＴＨ１
と抵抗器Ｒ１の直列回路を負荷のモータＭと並列に接続
するものである。即ち電源Ｅから主プロテクタＰの主バ
イメタルＢ両端の端子ａ，ｂを介してモータＭに直接接
続され、抵抗器Ｒ１は一端が主バイメタルＢの出力端子
ｂに接続され他端はリード線ｃを介してサーモスイッチ
ＴＨ１に至り、このサーモスイッチの他端はリード線ｄ
により電源の他の相に接続される。よってモータＭが過
負荷や回転子拘束などの場合には、通常のプロテクタの
ように、主バイメタルＢが反転動作して回路を遮断する
と共に、温度のみの上昇時にはサーモスイッチＴＨ１が
閉成して抵抗器Ｒ１に通電して発熱させ、主バイメタル
Ｂを反転動作させて回路を遮断する。

【０００５】次に、第２の従来例を図１１に示す。ここ
において(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は(Ａ)のＡ
ーＡ’断面図、(Ｄ)は電気回路図である。常時閉路のサ
ーモスイッチＴＨ２と主プロテクタＰを負荷のモータＭ
と直列に接続するものである。主プロテクタＰでは、そ
の主バイメタルＢの近傍にヒータ線Ｒ２を設けて常時こ
のバイメタルＢを加熱し、もしも温度のみが上昇の場合
にはサーモスイッチＴＨ２が開路してモータＭの焼損を
防止できる。即ち電源から主プロテクタＰのバイメタル
Ｂ両端の端子ａ、ｂ、ヒータ線Ｒ２，サーモスイッチＴ
Ｈ２の両端（リード線）ｃ、ｄを介してモータＭに接続
されるので、これらはすべて電源の同じ相にある。そこ
でヒータ線Ｒ２は、前記第１の従来例に比較して、主バ
イメタルＢや各端子への絶縁距離を小とすることができ
る。このためヒータ線は、モータの電流に応じて、ニク
ロム線などの材料の線径や長さを適宜に選定して、折り
曲げ式、又はコイル巻して配置するなど、設計の自由度
が大である。すなわち主バイメタルＢはモータ電流によ
る自己発熱に加えてヒータ線Ｒ２により加熱されるた
め、モータ電流の小なるものにも適用できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の第
１の従来例では、主バイメタルＢは通常はモータ電流に
よる自己発熱のみで作動するもので、必然的にモータ電
流の大なるものしか、適用することができず、小電流の
ものは保護ができなかった。又、サーモスタットＴＨ１
の一端は、電源の、主バイメタルＢなどとは逆の相に接
続されるので、抵抗器Ｒ１には電源電圧がそのまま加わ
ることとなり、この抵抗器には慎重な選定を要し、又こ
の他の相に係わる部分（サーモスイッチＴＨ１と抵抗器
Ｒ１のｃ側）はかなりの絶縁距離が必要となる。このた
めサーモスイッチＴＨ１は単独のハウジングに収納さ
れ、リード線で引出していた。次に前記の第２の従来例
では、主バイメタルＢはモータ電流による自己発熱に加
えてヒータ線Ｒ２により加熱されるため、モータ電流の
小なるものにも適用できる。しかしながら、サーモスイ
ッチＴＨ２が、図１１に示すように、主プロテクタＰと
は全く別体であり各々ハウジングを備えるので、熱伝導
の速度が遅く、全体的に必要なスペースが大きくならざ
るを得ず、コストや管理上も不都合であった。

【０００７】また万一コンプレッサのモータが拘束され
ると、主プロテクタはその過大な電流により作動し接点
が開路する。その後温度が低下すると復帰して閉路して
再び通電され、作動を繰り返す。主プロテクタはコンプ
レッサドームの外部に取付られるため、その周囲の温度
が低くて、復帰時間が早く、開閉回数が非常に多くな
る。よって短い期間で寿命に達して、時には、その接点
が溶着して開路ができなくなり、危険な状態となるおそ
れがあった。そのため、例えば、モータの回転子を拘束
して１８日間の保護を要求する外国規格（ＵＬ）の規定
を満足できなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のサーマルプロテクタは、一端開放の筒状ケ
ースと該開放端を閉じ被保護体の伝熱面に密接するカバ
ーとから成る外郭、主バイメタルとその近傍に設けられ
たヒータ線とが直列に接続されたプロテクタ部、および
常時閉路で所定温度にて開路するサーモスイッチ部とか
ら成り、前記プロテクタ部とサーモスイッチ部がそれぞ
れ外郭内の筒状ケースの底面側とカバー側に配置され、
前記プロテクタ部とサーモスイッチ部が直列に接続され
るものである。

【０００９】更に具体的な構成の述べると、プロテクタ
部は、それぞれ固定接点を備え前記筒状ケースの底部に
植設された２個の固定端子板、前記筒状ケースの底面に
螺設された調節ねじ、固定接点に対向接離する可動接点
を備え調節ねじ頭部にバネで押し当て支持される主バイ
メタル、および前記主バイメタルの近傍に設けられ前記
固定端子板の一方とヒータ端子との間に接続されたヒー
タ線であり、そして／又は、サーモスイッチ部は、その
バイメタルが前記カバーに最も近接して伝熱面に平行な
位置に設けられることを特徴として、前記の課題を解決
するものである。又、プロテクタ部の主バイメタルを、
調節ねじのねじ部と熱溶融金属で結合した頭部に、主バ
イメタルを調節バネで押し当て支持して、前記のいずれ
を問わず、何らかの原因で温度が異常に上昇した場合
に、回路を遮断できるものである（以下フェイル・セー
フ作動と称する。）。

【００１０】

【作用】以上のように、本発明のサーマルプロテクタ
は、過負荷や回転子拘束などの電流増大の場合は、従来
と同様にプロテクタ部の主バイメタルが自己加熱と近傍
に設けられたヒータ線による加熱により反転作動し、可
動接点を固定接点から開離する。小型エアコンや冷蔵庫
用の小型コンプレッサなどで、モータの全負荷電流が比
較的に小で、従来の主バイメタルのみでは、過電流保護
の困難な場合にも、前記ヒータ線を任意に選定して、モ
ータの定格容量の大小に拘らず、共通の外郭で同一の必
要スペースと共通の部品を使用して、十分な保護特性を
得られる。更に冷媒漏れなどの温度のみ上昇の場合にも
所定温度まで達すると、常時閉路であったサーモスイッ
チが開放して、回路を遮断し、モータの焼損を防止す
る。即ち良熱伝導材の止め金具とカバーを介して、コン
プレッサドームの外部ではあるが、温度検知を最も必要
とする伝熱面に密接して取付け、この側にサーモスイッ
チ部を、さらにそのバイメタルを伝熱面に平行にしかも
もっとも近接して配設するため、発熱源である内部のモ
ータの温度上昇に敏速に、従って感度良く応動できる。
又、プロテクタ部の主バイメタルを、調節ねじのねじ部
と熱溶融金属で結合した頭部に、主バイメタルを調節バ
ネで押し当て支持して、主バイメタルが開閉を繰り返し
て疲労したり、モータＭ側が短絡するなどで、可動接点
が固定接点と溶着し、異常な温度（例えば２２０℃）に
達すると、熱溶融金属が溶融し、主バイメタルが調節バ
ネに調節ねじ頭部を介して押し下げられ、接点を遮断す
る。温度が低下して主バイメタルの形状が復帰しても、
回路は再閉路せず、前記のフェイル・セーフ作動をな
す。

【００１１】

【実施例】本発明サーマルプロテクタの実施例を図１か
ら図９により説明する。図１(Ａ)は中心で切断した正面
図、(Ｂ)は電気回路図、図２は平面図、図３は左側面
図、図４は底面図、図５は図２のＢ−Ｂ’断面図、図６
は図１のＣ−Ｃ’断面の平面図、図７は図１のカバー４
と止め金具５を取り外した底面図、図８は製造方法を示
す説明図、図９(Ａ)前記実施例の、(Ｂ)は他の実施例の
部分説明図である。そして、１は本発明のサーマルプロ
テクタで、例えばコンプレッサ（図示しない）のドーム
の外面、換言すれば、内蔵され発熱源であるコンプレッ
サモータから熱流をもっとも受け易い面（以下伝熱面と
称する）６に取付けられる。２は絶縁物製の外郭で、一
端開放の筒状ケース３とその開放端を閉じるカバー４と
から成る。このケース３の内部にプロテクタ部１０と所
定の温度で開路する常時閉路のサーモスイッチ部３０を
組み込み後、カバー４をはめ込み、止め金具５により固
定される。この止め金具５は、熱伝導度の良好な若干の
弾性を有する金属板などで製作され、図１、図３、図４
に示すように、僅かに曲がった中間部５Ａと、端に耳部
５Ｂを備えた両側部５Ｃから成り、側部５Ｃを前記筒状
ケース３の外部の側面に押し当て耳部４Ｂをケース３の
凸部３Ｑに係合させて、カバー４を固定する。従って適
宜の方法で（本例では外郭のつば部３Ｐを挟み込むコン
プレッサへの取付板（図示しない。）などで）、伝熱面
６に押しつけて密着取付けができる。

【００１２】プロテクタ部１０において、１１は皿形の
主バイメタル、１２は前記筒状ケース３の底部３Ａの中
央に螺設された調節ねじ、１５は調節ばねで主バイメタ
ル１１を調節ねじ１２の頭部１３に押し当て保持する。
この調節ねじ１２は、ねじ部１２Ａと頭部１３とから成
り、熱溶融金属１４で固定されたもので、調節完了の後
ナット１６および／又はロックペイント１６’で固定さ
れる。１７および１８は、各々インレイ式の固定接点１
９，１９を備えた固定接点板で、ケース３の底部３Ａの
溝孔３Ｂ，３Ｂに脚部を挿入後その両側部をかしめて植
設される。この固定接点板の一方１７の外部端１７Ａ
は、折り曲げられて電源からのリード線（図示しない）
を接続するための端子となっている。２０，２０は主バ
イメタル１１に設けられた可動接点で、各々固定接点１
９、１９に対向接離する。２１はヒータ端子で前記固定
接点板１７，１８と同様にケース３の底部３Ａの中心に
対して９０度離れた位置の溝孔３Ｃに植設される（図２
参照）。２２はニクロム線などのヒータ線で、前記主バ
イメタル１１を加熱するように、主バイメタル１１の近
傍に対向して配置され、前記の他方の固定接点板１８と
ヒータ端子２１にその両端をスポット溶接などで接続さ
れる。よってプロテクタ部１０では、常時は電流が一方
の固定接点板１７の外部端１７Ａから入力し、固定接点
１９、可動接点２０，主バイメタル１１，可動接点２
０，固定接点１７、他方の固定接点板１８、ヒータ線１
９を介してヒータ端子２１に至る。

【００１３】次にサーモスイッチ部３０において、３１
はインレイ式の固定接点３２を備えた固定接点端子、３
３は可動側端子、３４はサーモ可動接点３５を自由端に
備えた可動接点板、３６はサーモバイメタルである。固
定接点端子３１と可動側端子３３は、前記共通の筒状ケ
ース３の底部３Ａの前記プロテクタ部１０の固定接点板
１７，１８の中心線Ｂ−Ｂ’線と９０度離れた位置（Ａ
ーＡ’線上）に固着される。即ち固定接点端子３１は前
記固定接点板１７、１８と同様に溝孔３Ｄに脚部を挿入
し、かしめて植設され、外部端３１Ａを折り曲げてモー
タＭへの出力端子とする（図２参照）。可動側端子３３
は、図１にて、下端の折り曲げ部３３Ａに可動接点板３
４の基端を固着し(例えば図７の３４Ｃに示すプロジェ
クションでの抵抗溶接により)、上向きの脚部を３脚形
として、その中央端３３Ｂを前記プロテクタ部１０のヒ
ータ端子２１に沿って進めて同じ溝孔３Ｃに挿入する。
同時に残る両側の脚部３３Ｃ，３３Ｃを溝孔３Ｄ，３Ｄ
に挿入し、前記端子３１と同様にかしめて植設され、そ
の後、前記のヒータ端子２１の外部端とこの可動側端子
３３の中央脚部３３Ｂをスポット溶接などで固着する。
つまりこの溝孔３Ｃで、プロテクタ部１０とサーモスイ
ッチ部３０とが中継接続されることとなる。

【００１４】前記可動接点板３４は、弾性金属板製で、
図１および図８の(Ｃ)に示すように、自由端にサーモ可
動接点３５を備えて、固定接点３２に対向接離させ、基
端３４Ａを可動側端子３３の折り曲げ部３３Ａに固着さ
れる。 又この可動接点板３４の中央の大きな孔３４Ｂ
は、前記プロテクタ部１０の中心線Ｘ−Ｘ’の延長上に
広がり、その調節ねじ頭部１３の調節用工具の通路、兼
フェイルセーフ作動時の逃げ孔となる。即ち、常時は、
図１(Ａ)に実線で示すように、同図１で上向きに凸のサ
ーモバイメタル３６を前記可動接点板３４とカバー４の
中央の大きな断面円弧状の凸部４Ａとの間に配置して、
可動接点板３４は自己の蔵する弾力により、その先端の
サーモ可動接点３５を対向するサーモ固定接点３２に接
触せしめる。所定の温度に上昇すると、図１(Ａ)に点線
で示すように、サーモバイメタル３６が下向きに反転し
て、接点３５，３２を急速に開離して、遮断する。

【００１５】このサーモバイメタル３６は、概略長方形
のものを、成形（フォーミング）して、所定温度で曲率
（凹凸）が反転するものであり、カバー４の内面（図１
での上側）には、概ね球面状の凸部４Ａと前記のサーモ
バイメタル３６を案内保持する４個の凸部４Ｂ、４Ｂ，
４Ｂ，４Ｂを備える。即ちサーモバイメタル３６は（図
１での）右端を基端とし、カバー４の前記円弧状の凸部
４Ａを支点として、（図１での）左端が上昇して、可動
接点板３４を押し上げ、両接点３５、３２をに離間し、
回路を遮断する。しかして、この４個の凸部４Ｂと円弧
状の凸部４Ａ並びにサーモバイメタル３６は、Ｙ−Ｙ’
中心線上にあり（図８(Ｄ)参照）、換言すると、このバ
イメタル３６が右端を緩やかに支持され、左端が自由
に、かつ比較的に大きく動きので、これにより駆動され
る可動接点板３４の先端とサーモ可動接点３５の動きが
大きく、敏速となり、円滑で信頼性のある開閉が保証さ
れる（図８(Ｄ)参照）。

【００１６】よってモータＭが過負荷あるいは回転子拘
束などで過電流が流れると、主バイメタル１１が発熱
し、例えば、その温度が１６０℃に達すると、その皿形
が反転して可動接点２０、２０が固定接点１９、１９か
ら開離し、電流を遮断してモータＭを保護する。万一冷
媒漏れなどで、電流が増加せずに温度のみ上昇の場合に
は、常温で図１の下に凸であった（同図１の(Ａ)に実線
で示す、）サーモバイメタル３６が所定の温度に上昇す
ると、例えば１２０℃で、皿形が急速に反転して可動接
点板３４を押し上げ、接点３５，３２が開離する（図１
の(Ａ)に点線で示す、）。

【００１７】次に主に図８を参照して、この実施例の製
造方法を説明する。この図８において、(Ａ)と(Ｂ)は主
プロテクタ部１０が筒状ケース３に組み込まれた状態を
示し、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は中央断面図である。(Ｃ)は
組み込み前のサーモスイッチ部３０の各部分を示し、(Ｃ
１)は固定接点端子３１の左側面図と底面図、(Ｃ２)は
可動接点端子３３に可動接点板３４を固着した状態の右
側面図と底面図である。(Ｄ)はサーモバイメタル３６と
カバー４の断面図で、(Ｅ)は、前記の(Ａ)＋(Ｂ)に(Ｃ)
を組み込み、更に(Ｄ)即ちサーモバイメタル３６とカバ
ー４を組み込み、止め金具５をはめ込み中の正面図であ
る。

【００１８】まずプロテクタ部１０は従来のものと同様
なので、詳細な説明を省くが、筒状ケース３の底部に矢
印Ｐ方向に挿入し組み込まれ、このプロテクタ部の動作
特性が、試験され、必要ならば調節される（図８（Ａ）
および（Ｂ）参照）。次にサーモスイッチ部３０の固定
接点端子３１および可動接点板３４を固着した可動側端
子３３が、同じ方向(Ｐ)から挿入のかしめて固定され
る。更にサーモバイメタル３６をカバー４と共に挿入
し、最後に止め金具５をカバー４にはめ込み固定する。
ここでサーモスイッチ部３０の動作特性を試験し、例え
ば動作温度が規格範囲から外れたり、チャタリングやス
ナップ遅れなど不具合な点が判明した場合は、止め金具
５は、その先端耳部４Ｂをその弾性を利用してケース３
の凸部３Ｑから取り外し自在なので、カバーを容易に取
り外すことができる。従って、必要ならば、カバー４と
サーモバイメタル３６を取り外し、固定接点端子３１の
固定接点１９を備えた先端を調節したり、前記サーモバ
イメタル３６をその特性により層別しておき、必要なも
のと取り替えて、所望の特性を容易に得ることができ
る。なおプロテクタ部１０とサーモスイッチ部３０と
は、前者の端子（１７Ａ，１８）と後者の端子（３３
Ａ，３１）とが筒状ケース３の底部３Ａにおいて、相互
に直角に配置されており、組立の自動化にきわめて好都
合であり、更に中継点の溝孔３Ｃでの端子１８、３３Ａ
を利用すれば、完成後もプロテクタ部１０とサーモスイ
ッチ部３０とを、電気的に別個に試験を実施することも
容易である。

【００１９】次に請求項４について図９により説明す
る。同図(Ａ)は図１の部分拡大図で、プロテクタ部１０
の調節ねじ１２が、頭部１３とねじ部１２Ｂとから成り
熱溶融金属１４にて結合されている。もしも主バイメタ
ル１１が開閉を繰り返して疲労したり、モータＭ側が短
絡するなどで、可動接点２０が固定接点１９と溶着し、
異常な温度（例えば２２０℃）に達すると、熱溶融金属
１４が溶融し、主バイメタル１１が調節バネ１５に調節
ねじ頭部１３により押し下げられ、接点２０と１９を遮
断する。温度が低下して主バイメタル１１の形状が復帰
しても、回路は再閉路せず、安全である（前記のフェイ
ル・セーフ）。しかもサーモスイッチ部３０の可動接点
板３４の中央に大きな孔３４Ｂが設けられており、前記
の調節ねじ頭部１３や主バイメタル１１が分離しても、
この大きな孔３４に、少なくとも、引き掛かり、これら
の部分がすべて電源の同相側にあるので、フェイル・セ
ーフ作動が万全となる。図９(Ｂ)は、調節ねじ２３が、
頭部２３Ａとねじ部２３Ｂとが一体的に形成されたもの
で、前記のフェイル・セーフを必要としない場合に使用
する。この場合には、サーモスイッチ部３０の前記可動
接点板３４の丸い孔３４Ｂは前記の頭部１３の逃げ孔と
しては、不要であり、従来のシンプルな可動接点板とし
てよい。

【発明の効果】以上のように、本発明のサーマルプロテ
クタは、主プロテクタ部とサーモスイッチ部を共通のケ
ースに設けて、従来の２個の要素の機能を兼備して、過
電流の保護と過熱の防止の２ステージの役割を果たすも
のである。サーモスイッチ部を伝熱面に接近させ、しか
もそのバイメタルを伝熱面と平行な位置に設けたので、
熱の伝導速度が上昇し、温度変化への感度が良好であ
る。特にプロテクタ部とサーモスイッチ部が直列に接続
され、すべての部分が電源の一相側にあるので、負荷の
モータの定格電圧が異なっても、本発明のサーマルプロ
テクタの構成には変更が不要で（第１の従来例では所定
の定格電圧の抵抗器が必要）、商用単相電圧が国内の１
００Ｖから海外の２５０Ｖまで多種多様であるが、本願
ではこれを殆ど顧慮することなく共通化できる。プロテ
クタ部は主バイメタルの近傍に固有抵抗や寸法、形状を
比較的自由に選定できるヒータ線を使用するので、全負
荷電流の小なるモータの場合でも、負荷のモータの実状
に応じて最適な仕様をさだめ、過電流の保護を確実に行
うことができる。その上このヒータ線は、もしもモータ
側で短絡した場合、溶断して保護できる副次効果もあ
る。なお調節ねじでの熱溶融金属によるフェイルセーフ
性も注目するべき効果である。しかも従来例ではサーモ
スイッチが電源の他の相につながることもあり、独立の
ハウジングをもち、これを主プロテクタに併設していた
が、リード線を利用して接続をしていたが、本願では、
サーモスイッチ部が独立したハウジングを持たず、共通
のケースに収納されるので、熱の伝導やスペースやから
もコストの点からも有利である。なおプロテクタ部１０
とサーモスイッチ部３０とは、前者の端子(１７Ａ，１
８)と後者の端子(３３Ａ，３１)とが筒状ケース３の底
部３Ａにおいて、相互に直角に配置されており、組立の
自動化にきわめて好都合であり、更に中継点の溝孔３Ｃ
での端子１８、３３Ａを利用すれば、完成後もプロテク
タ部１０とサーモスイッチ部３０とを、電気的に別個に
試験を実施することも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明サーマルプロテクタの一実施例を示し、
(Ａ)は中心断面の正面図、(Ｂ)は電気回路図。

【図２】同実施例の平面図。

【図３】同実施例の左側面図。

【図４】同実施例の底面図。

【図５】図２のＢ−Ｂ’断面図。

【図６】図１(Ａ)のＣ−Ｃ’断面の平面図。

【図７】図１(Ａ)のカバー４と止め金具５を取り外した
底面図

【図８】同実施例の製造方法を示す説明図である。(Ａ)
と(Ｂ)は主プロテクタ部１０が筒状ケース３に組み込ま
れた状態を示し、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は中央断面図であ
る。(Ｃ)は組み込み前のサーモスイッチ部３０の各部分
を示し、(Ｃ１)は固定接点端子３１の左側面図と底面
図、(Ｃ２)は可動接点端子３１に可動接点板３４を固着
した状態の右側面図と底面図である。(Ｄ)はサーモバイ
メタル３６とカバー４の断面図で、(Ｅ)は、前記の(Ｂ)
に(Ｃ)を組み込み、更にサーモバイメタル３６とカバー
４を組み込み、止め金具５をはめ込み中の正面図であ
る。

【図９】(Ａ)は前記実施例の、(Ｂ)は他の実施例の部分
説明図。

【図１０】第１の従来例の説明図で、(Ａ)は一部切断し
た正面図、(Ｂ)は(Ａ)のＡ−Ａ’断面図、(Ｃ)は電気回
路図。

【図２２】第２の従来例の説明図で、(Ａ)は平面図、 (Ｂ)は正面図、(Ｃ)は(Ａ)のＡーＡ’断面図、(Ｄ)は電
気回路図。

【符号の説明】

１ サーマルプロテクタ ２ 外郭 ３ 筒状ケース ３Ａ 底部 ３Ｂ〜３Ｄ 溝孔 ３Ｑ 凸部 ４ カバー ４Ａ 中央の大きな断面円弧状の凸部(４個) ４Ｂ サーモバイメタル３６の案内用の凸部 ５ 止め金具 ５Ａ 中間部 ５Ｂ 耳部 ５Ｃ 両側部 １０ 主プロテクタ部 １１ 皿形の主バイメタル １２ 調節ねじ １２Ａ ねじ部 １３ 頭部 １４ 熱溶融金属 １５ 調節バネ １６ ナット １６’ ロックペイント １７ 固定接点板（一方の） １８ 固定接点板（他方の） １９，１９ インレイ式固定接点 ２０，２０ 可動接点 ２１ ヒータ端子 ２２ ヒータ線 ２３ 別の実施例の調節ねじ ２３Ａ その頭部 ２３Ｂ そのねじ部 ３０ サーモスイッチ部 ３１ 固定接点端子 ３２ インレイ式固定接点 ３３ 可動側端子 ３３Ａ 折り曲げ部 ３３Ｂ 中央の脚部 ３３Ｃ，３３Ｃ 両側の脚部 ３４ 可動接点板 ３４Ａ 基端 ３４Ｂ 丸い大きい孔 ３４Ｃ 抵抗溶接のための３個のプロジェクション ３５ サーモ可動接点 ３６ サーモバイメタル Ｐ 従来例の主プロテクタ ＴＨ１，ＴＨ２ それぞれ第１，第２の従来例のサーモ
スイッチ Ｒ１ 第１の従来例の抵抗器 Ｒ２ 第２の従来例のヒータ線

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明サーマルプロテクタの一実施例を示し、
（Ａ）は中心断面の正面図、（Ｂ）は電気回路図。

【図２】同実施例の平面図。

【図３】同実施例の左側面図。

【図４】同実施例の底面図。

【図５】図２のＢ−Ｂ’断面図。

【図６】図１（Ａ）のＣ−Ｃ’断面の平面図。

【図７】図１（Ａ）のカバー４と止め金具５を取り外し
た底面図

【図８】同実施例の製造方法を示す説明図である。
（Ａ）と（Ｂ）は主プロテクタ部１０が筒状ケース３に
組み込まれた状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中
央断面図である。（Ｃ）は組み込み前のサーモスイッチ
部３０の各部分を示し、（Ｃ１）は固定接点端子３１の
左側面図と底面図、（Ｃ２）は可動側端子３３に可動接
点板３４を固着した状態の右側面図と底面図である。
（Ｄ）はサーモバイメタル３６とカバー４の断面図で、
（Ｅ）は、前記の（Ｂ）に（Ｃ）を組み込み、更にサー
モバイメタル３６とカバー４を組み込み、止め金具５を
はめ込み中の正面図である。

【図９】（Ａ）は前記実施例の、（Ｂ）は他の実施例
の、請求項４についての部分説明図。

【図１０】第１の従来例の説明図で、（Ａ）は一部切断
した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）
は電気回路図。

【図１１】第２の従来例の説明図で、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、
（Ｄ）は電気回路図。

【符号の説明】 １ サーマルプロテクタ ２ 外郭 ３ 筒状ケース ３Ａ 底部 ３Ｂ〜３Ｅ 溝孔 ３Ｑ 凸部 ４ カバー ４Ａ 中央の大きな断面円弧状の凸部 ４Ｂ サーモバイメタル３６の案内用の凸部（４個） ５ 止め金具 ５Ａ 中間部 ５Ｂ 耳部 ５Ｃ 両側部６ 伝熱面 １０ 主プロテクタ部 １１ 皿形の主バイメタル １２ 調節ねじ １２Ａ ねじ部 １３ 頭部 １４ 熱溶融金属 １５ 調節バネ １６ ナット １６’ ロックペイント １７ 固定接点板（一方の） １８ 固定接点板（他方の） １９，１９ インレイ式固定接点 ２０，２０ 可動接点 ２１ ヒータ端子 ２２ ヒータ線 ２３ 別の実施例の調節ねじ ２３Ａ その頭部 ２３Ｂ そのねじ部 ３０ サーモスイッチ部 ３１ 固定接点端子 ３２ インレイ式固定接点 ３３ 可動側端子 ３３Ａ 折り曲げ部 ３３Ｂ 中央脚の端部 ３３Ｃ，３３Ｃ 両側の脚部 ３４ 可動接点板 ３４Ａ 基端 ３４Ｂ 丸い大きい孔 ３４Ｃ 抵抗溶接のための３個のプロジェクション ３５ サーモ可動接点 ３６ サーモバイメタル Ｐ 従来例の主プロテクタ ＴＨ１，ＴＨ２ それぞれ第１，第２の従来例のサーモ
スイッチ Ｒ１ 第１の従来例の抵抗器 Ｒ２ 第２の従来例のヒータ線 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空調機器や電気冷蔵庫
などの密閉型コンプレッサモータを保護するのに好適な
サーマルプロテクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばセパレート形の空調機は、室内機
と室外機が配管で結ばれるが、その工事が不完全で冷媒
の漏れる時、あるいはファンモータが拘束されて冷却作
用を失うなどの場合、空調機のコンプレッサは過熱する
が、そのモータの電流はほぼ無負荷電流から増加するこ
となく、従来の主として電流のみに応動するプロテクタ
では保護が不可能であった。

【０００３】そこで従来は、コンプレッサとその駆動モ
ータを連結し密封ドーム内に収納し、ハーメチック型の
プロテクタを配設して、直接その温度を検知するように
していたが、こうしたハーメチック型のプロテクタはコ
ストが高くなり、もしも故障すると、コンプレッサ自体
が故障していなくても、高価なコンプレッサを交換する
必要があった。又電流に応動するプロテクタと温度のみ
に応動する別個のサーモスイッチを併用する方式もある
が、これには、大きなスペースが必要となり、組み付け
に多大の工数を要し、保守点検に甚だ不便であった。

【０００４】そこで本出願人は、コンプレッサ・ドーム
の外部に設置できる、皿形の主バイメタルＢなどから成
る主プロテクタＰと温度スイッチＴＨを一体的に配設し
たサーマルプロテクタを提案した（実開平１−７９２４
０および特開平７−２６２８９５号公報参照）。これに
ついて以下に説明する。第１の従来例を図１０に示す。
ここにおいて（Ａ）は一部切断した正面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）は電気回路図である。
常時開路で所定温度に上昇の時に閉成するサーモスイッ
チＴＨ１と、これにより通電される抵抗器Ｒ１を主プロ
テクタＰの主バイメタルＢの近傍に設け、サーモスイッ
チＴＨ１と抵抗器Ｒ１の直列回路を負荷のモータＭと並
列に接続するものである。即ち電源Ｅから主プロテクタ
Ｐの主バイメタルＢ両端の端子ａ，ｂを介してモータＭ
に直接接続され、抵抗器Ｒ１は一端が主バイメタルＢの
出力端子ｂに接続され他端はリード線Ｃを介してサーモ
スイッチＴＨ１に至り、このサーモスイッチの他端はリ
ード線ｄにより電源の他の相に接続される。よってモー
タＭが過負荷や回転子拘束などの場合には、通常のプロ
テクタのように、主バイメタルＢが反転動作して回路を
遮断すると共に、温度のみの上昇時にはサーモスイッチ
ＴＨ１が閉成して抵抗器Ｒ１に通電して発熱させ、主バ
イメタルＢを反転動作させて回路を遮断する。

【０００５】次に、第２の従来例を図１１に示す。ここ
において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は
（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、（Ｄ）は電気回路図である。
常時閉路のサーモスイッチＴＨ２と主プロテクタＰを負
荷のモータＭと直列に接続するものである。主プロテク
タＰでは、その主バイメタルＢの近傍にヒータ線Ｒ２を
設けて常時このバイメタルＢを加熱し、もしも温度のみ
が上昇の場合にはサーモスイッチＴＨ２が開路してモー
タＭの焼損を防止できる。即ち電源から主プロテクタＰ
のバイメタルＢ両端の端子ａ、ｂ、ヒータ線Ｒ２，サー
モスイッチＴＨ２の両端（リード線）ｃ、ｄを介してモ
ータＭに接続されるので、これらはすべて電源の同じ相
にある。そこでヒータ線Ｒ２は、前記第１の従来例に比
較して、主バイメタルＢや各端子への絶縁距離を小とす
ることができる。このためヒータ線は、モータの電流に
応じて、ニクロム線などの材料の線径や長さを適宜に選
定して、折り曲げ式、又はコイル巻して配置するなど、
設計の自由度が大である。すなわち主バイメタルＢはモ
ータ電流による自己発熱に加えてヒータ線Ｒ２により加
熱されるため、モータ電流の小なるものにも適用でき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の第
１の従来例では、主バイメタルＢは通常はモータ電流に
よる自己発熱のみで作動するもので、必然的にモータ電
流の大なるものしか、適用することができず、小電流の
ものは保護ができなかった。又、サーモスタットＴＨ１
の一端は、電源の、主バイメタルＢなどとは逆の相に接
続されるので、抵抗器Ｒ１には電源電圧がそのまま加わ
ることとなり、この抵抗器には慎重な選定を要し、又こ
の他の相に係わる部分（サーモスイッチＴＨ１と抵抗器
Ｒ１のｃ側）はかなりの絶縁距離が必要となる。このた
めサーモスイッチＴＨ１は単独のハウジングに収納さ
れ、リード線で引出していた。次に前記の第２の従来例
では、主バイメタルＢはモータ電流による自己発熱に加
えてヒータ線Ｒ２により加熱されるため、モータ電流の
小なるものにも適用できる。しかしながら、サーモスイ
ッチＴＨ２が、図１１に示すように、主プロテクタＰと
は全く別体であり各々ハウジングを備えるので、熱伝導
の速度が遅く、全体的に必要なスペースが大きくならざ
るを得ず、コストや管理上も不都合であった。

【０００７】また万一コンプレッサのモータが拘束され
ると、主プロテクタはその過大な電流により作動し接点
が開路する。その後温度が低下すると復帰して閉路し再
び通電され、作動を繰り返す。主プロテクタはコンプレ
ッサドームの外部に取付られるため、その周囲の温度が
低くて、復帰時間が早く、開閉回数が非常に多くなる。
よって短い期間で寿命に達して、時には、その接点が溶
着して開路ができなくなり、危険な状態となるおそれが
あった。そのため、例えば、モータの回転子を拘束して
１８日間の保護を要求する外国規格（ＵＬ）の規定を満
足できなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のサーマルプロテクタは、一端開放の筒状ケ
ースと該開放端を閉じ被保護体の伝熱面に密接するカバ
ーとから成る外郭、主バイメタルとその近傍に設けられ
たヒータ線とが直列に接続されたプロテクタ部、および
常時閉路で所定温度にて開路するサーモスイッチ部とか
ら成り、前記プロテクタ部とサーモスイッチ部がそれぞ
れ外郭内の筒状ケースの底面側とカバー側に配置され、
前記プロテクタ部とサーモスイッチ部が直列に接続され
るものである。

【０００９】更に具体的な構成を述べると、プロテクタ
部は、それぞれ固定接点を備え前記筒状ケースの底部に
植設された２個の固定端子板、前記筒状ケースの底面に
螺設された調節ねじ、固定接点に対向接離する可動接点
を備え調節ねじ頭部にバネで押し当て支持される主バイ
メタル、および前記主バイメタルの近傍に設けられ前記
固定端子板の一方とヒータ端子との間に接続されたヒー
タ線から成り、そしてサーモスイッチ部は、そのバイメ
タルが前記カバーに最も近接して伝熱面に平行な位置に
設けられることを特徴として、前記の課題を解決するも
のである。又、プロテクタ部の主バイメタルを、調節ね
じのねじ部と熱溶融金属で結合した頭部に、主バイメタ
ルを調節バネで押し当て支持して、前記のいずれを問わ
ず、何らかの原因で温度が異常に上昇した場合に、回路
を遮断できるものである（以下フェイル・セーフ作動と
称する。）。

【００１０】

【作用】以上のように、本発明のサーマルプロテクタ
は、過負荷や回転子拘束などの電流増大の場合は、従来
と同様にプロテクタ部の主バイメタルが自己加熱と近傍
に設けられたヒータ線による加熱により反転作動し、可
動接点を固定接点から開離する。小型エアコンや冷蔵庫
用の小型コンプレッサなどで、モータの全負荷電流が比
較的に小で、従来の主バイメタルのみでは、過電流保護
の困難な場合にも、前記ヒータ線を任意に選定して、モ
ータの定格容量の大小に拘らず、共通の外郭で同一の必
要スペースと共通の部品を使用して、十分な保護特性を
得られる。更に冷媒漏れなどの温度のみ上昇の場合にも
所定温度まで達すると、常時閉路であったサーモスイッ
チが開放して、回路を遮断し、モータの焼損を防止す
る。即ち良熱伝導材の止め金具とカバーを介して、コン
プレッサドームの外部ではあるが、温度検知を最も必要
とする伝熱面に密接して取付け、この側にサーモスイッ
チ部を、さらにそのバイメタルを伝熱面に平行にしかも
もっとも近接して配設するため、発熱源である内部のモ
ータの温度上昇に敏速に、従って感度良く応動できる。
又、プロテクタ部の主バイメタルを、調節ねじのねじ部
と熱溶融金属で結合した頭部に、主バイメタルを調節バ
ネで押し当て支持して、主バイメタルが開閉を繰り返し
て疲労したり、モータＭ側が短絡するなどで、可動接点
が固定接点と溶着し、異常な温度（例えば２２０℃）に
達すると、熱溶融金属が溶融し、主バイメタルが調節バ
ネに調節ねじ頭部を介して押し下げられ、接点を遮断す
る。温度が低下して主バイメタルの形状が復帰しても、
回路は再閉路せず、前記のフェイル・セーフ作動をな
す。

【００１１】

【実施例】本発明サーマルプロテクタの実施例を図１か
ら図９により説明する。図１（Ａ）は中心で切断した正
面図、（Ｂ）は電気回路図、図２は平面図、図３は左側
面図、図４は底面図、図５は図２のＢ−Ｂ’断面図、図
６は図１のＣ−Ｃ’断面の平面図、図７は図１のカバー
４と止め金具５を取り外した底面図、図８は製造方法を
示す説明図、図９（Ａ）は前記実施例の、（Ｂ）は他の
実施例の部分説明図である。そして、１は本発明のサー
マルプロテクタで、例えばコンプレッサ（図示しない）
のドームの外面、換言すれば、内蔵され発熱源であるコ
ンプレッサモータから熱流をもっとも受け易い面（以下
伝熱面と称する）６に取付けられる。２は絶縁物製の外
郭で、一端開放の筒状ケース３とその開放端を閉じるカ
バー４とから成る。このケース３の内部にプロテクタ部
１０と所定の温度で開路する常時閉路のサーモスイッチ
部３０を組み込み後、カバー４をはめ込み、止め金具５
により固定される。この止め金具５は、熱伝導度の良好
な若干の弾性を有する金属板などで製作され、図１、図
３、図４に示すように、僅かに曲がった中間部５Ａと、
端に耳部５Ｂを備えた両側部５Ｃから成り、側部５Ｃを
前記筒状ケース３の外部の側面に押し当て耳部５Ｂをケ
ース３の凸部３Ｑに係合させて、カバー４を固定する。
従って適宜の方法で（本例では外郭のつば部３Ｐを挟み
込むコンプレッサへの取付板（図示しない。）など
で）、伝熱面６に押しつけて密着取付けができる。

【００１２】プロテクタ部１０において、１１は皿形の
主バイメタル、１２は前記筒状ケース３の底部３Ａの中
央に螺設された調節ねじ、１５は調節ばねで主バイメタ
ル１１を調節ねじ１２の頭部１３に押し当て保持する。
この調節ねじ１２は、ねじ部１２Ａと頭部１３とから成
り、熱溶融金属１４で固定されたもので、調節完了の後
ナット１６および／又はロックペイント１６’で固定さ
れる。１７および１８は、各々インレイ式の固定接点１
９，１９を備えた固定接点板で、ケース３の底部３Ａの
溝孔３Ｂ，３Ｂに脚部を挿入後その両側部をかしめて植
設される。この固定接点板の一方１７の外部端１７Ａ
は、折り曲げられて電源からのリード線（図示しない）
を接続するための端子となっている。２０，２０は主バ
イメタル１１に設けられた可動接点で、各々固定接点１
９、１９に対向接離する。２１はヒータ端子で前記固定
接点板１７，１８と同様にケース３の底部３Ａの中心に
対して９０度離れた位置の溝孔３Ｃに植設される（図２
参照）。２２はニクロム線などのヒータ線で、前記主バ
イメタル１１を加熱するように、主バイメタル１１の近
傍に対向して配置され、前記の他方の固定接点板１８と
ヒータ端子２１にその両端をスポット溶接などで接続さ
れる。よってプロテクタ部１０では、常時は電流が一方
の固定接点板１７の外部端１７Ａから入力し、固定接点
１９、可動接点２０，主バイメタル１１，可動接点２
０，固定接点１９、他方の固定接点板１８、ヒータ線２
２を介してヒータ端子２１に至る。

【００１３】次にサーモスイッチ部３０において、３１
はインレイ式の固定接点３２を備えた固定接点端子、３
３は可動側端子、３４はサーモ可動接点３５を自由端に
備えた可動接点板、３６はサーモバイメタルである。固
定接点端子３１と可動側端子３３は、前記共通の筒状ケ
ース３の底部３Ａの前記プロテクタ部１０の固定接点板
１７，１８の中心線Ｂ−Ｂ’線と９０度離れた位置（Ａ
−Ａ’線上）に固着される。即ち固定接点端子３１は前
記固定接点板１７、１８と同様に溝孔３Ｅに脚部を挿入
し、かしめて植設され、外部端３１Ａを折り曲げてモー
タＭへの出力端子とする（図２参照）。可動側端子３３
は、図１にて、下端の折り曲げ部３３Ａに可動接点板３
４の基端を固着し（例えば図７の３４Ｃに示すプロジェ
クションでの抵抗溶接により）、上向きの脚部を３脚形
として、その中央端３３Ｂを前記プロテクタ部１０のヒ
ータ端子２１に沿って進めて同じ溝孔３Ｃに挿入する。
同時に残る両側の脚部３３Ｃ，３３Ｃを溝孔３Ｄ，３Ｄ
に挿入し、前記端子３１と同様にかしめて植設され、そ
の後、前記のヒータ端子２１の外部端とこの可動側端子
３３の中央脚部３３Ｂをスポット溶接などで固着する。
つまりこの溝孔３Ｃで、プロテクタ部１０とサーモスイ
ッチ部３０とが中継接続されることとなる。

【００１４】前記可動接点板３４は、弾性金属板製で、
図１および図８の（Ｃ）に示すように、自由端にサーモ
可動接点３５を備えて、固定接点３２に対向接離させ、
基端３４Ａを可動側端子３３の折り曲げ部３３Ａに固着
される。 又この可動接点板３４の中央の大きな孔３４
Ｂは、前記プロテクタ部１０の中心線Ｘ−Ｘ’の延長上
に広がり、その調節ねじ頭部１３の調節用工具の通路、
兼フェイルセーフ作動時の逃げ孔となる。即ち、常時
は、図１（Ａ）に実線で示すように、同図１で上向きに
凸のサーモバイメタル３６を前記可動接点板３４とカバ
ー４の中央の大きな断面円弧状の凸部４Ａとの間に配置
して、可動接点板３４は自己の蔵する弾力により、その
先端のサーモ可動接点３５を対向するサーモ固定接点３
２に接触せしめる。所定の温度に上昇すると、図１
（Ａ）に破線で示すように、サーモバイメタル３６が下
向きに凸に反転して、接点３５，３２を急速に開離し
て、遮断する。

【００１５】このサーモバイメタル３６は、概略長方形
のものを、成形（フォーミング）して、所定温度で曲率
（凹凸）が反転するものであり、カバー４の内面（図１
での上側）には、概ね球面状の凸部４Ａと前記のサーモ
バイメタル３６を案内保持する４個の凸部４Ｂ、４Ｂ，
４Ｂ，４Ｂを備える。即ちサーモバイメタル３６は（図
１での）右端を基端とし、カバー４の前記円弧状の凸部
４Ａを支点として、（図１での）左端が上昇して、可動
接点板３４を押し上げ、両接点３５、３２を離間し、回
路を遮断する。しかして、この４個の凸部４Ｂと円弧状
の凸部４Ａ並びにサーモバイメタル３６は、Ｙ−Ｙ’中
心線上にあり（図８（Ｄ）参照）、換言すると、このバ
イメタル３６が右端を緩やかに支持され、左端が自由
に、かつ比較的に大きく動くので、これにより駆動され
る可動接点板３４の先端とサーモ可動接点３５の動きが
大きく、敏速となり、円滑で信頼性のある開閉が保証さ
れる。

【００１６】よってモータＭが過負荷あるいは回転子拘
束などで過電流が流れると、主バイメタル１１が発熱
し、例えば、その温度が１６０℃に達すると、その皿形
が反転して可動接点２０、２０が固定接点１９、１９か
ら開離し、電流を遮断してモータＭを保護する。万一冷
媒漏れなどで、電流が増加せずに温度のみ上昇の場合に
は、常温で図１の上に凸であった（同図１の（Ａ）に実
線で示す、）サーモバイメタル３６が所定の温度に上昇
すると、例えば１２０℃で、皿形が急速に反転して可動
接点板３４を押し上げ、接点３５，３２が開離する（図
１の（Ａ）に破線で示す、）。

【００１７】次に主に図８を参照して、この実施例の製
造方法を説明する。この図８において、（Ａ）と（Ｂ）
は主プロテクタ部１０が筒状ケース３に組み込まれた状
態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は中央断面図であ
る。（Ｃ）は組み込み前のサーモスイッチ部３０の各部
分を示し、（Ｃ１）は固定接点端子３１の左側面図と底
面図、（Ｃ２）は可動側端子３３に可動接点板３４を固
着した状態の右側面図と底面図である。（Ｄ）はサーモ
バイメタル３６とカバー４の断面図で、（Ｅ）は、前記
の（Ａ）−（Ｂ）に（Ｃ）を組み込み、更に（Ｄ）即ち
サーモバイメタル３６とカバー４を組み込み、止め金具
５をはめ込み中の正面図である。

【００１８】まずプロテクタ部１０は従来のものと同様
なので、詳細な説明を省くが、筒状ケース３の底部に矢
印Ｐ方向に挿入し組み込まれ、このプロテクタ部の動作
特性が、試験され、必要ならば調節される（図８（Ａ）
および（Ｂ）参照）。次にサーモスイッチ部３０の固定
接点端子３１および可動接点板３４を固着した可動側端
子３３が、同じ方向（Ｐ）から挿入の後かしめて固定さ
れる。更にサーモバイメタル３６をカバー４と共に挿入
し、最後に止め金具５をカバー４にはめ込み固定する。
ここでサーモスイッチ部３０の動作特性を試験し、例え
ば動作温度が規格範囲から外れたり、チャタリングやス
ナップ遅れなど不具合な点が判明した場合は、止め金具
５は、その先端耳部５Ｂをその弾性を利用してケース３
の凸部３Ｑから取り外し自在なので、カバーを容易に取
り外すことができる。従って、必要ならば、カバー４と
サーモバイメタル３６を取り外し、固定接点端子３１の
固定接点１９を備えた先端を調節したり、前記サーモバ
イメタル３６をその特性により層別しておき、必要なも
のと取り替えて、所望の特性を容易に得ることができ
る。なおプロテクタ部１０とサーモスイッチ部３０と
は、前者の端子（１７Ａ，１８）と後者の端子（３３，
３１）とが筒状ケース３の底部３Ａにおいて、相互に直
角に配置されており、組立の自動化にきわめて好都合で
あり、更に中継点の溝孔３Ｃでの端子２１、３３を利用
すれば、完成後もプロテクタ部１０とサーモスイッチ部
３０とを、電気的に別個に試験を実施することも容易で
ある。

【００１９】次に請求項４について図９により説明す
る。同図（Ａ）は図２のＢ−Ｂ’断面図で、プロテクタ
部１０の調節ねじ１２が、頭部１３とねじ部１２Ｂとか
ら成り熱溶融金属１４にて結合されている。もしも主バ
イメタル１１が開閉を繰り返して疲労したり、モータＭ
側が短絡するなどで、可動接点２０が固定接点１９と溶
着し、異常な温度（例えば２２０℃）に達すると、熱溶
融金属１４が溶融し、主バイメタル１１が調節バネ１５
により押し下げられ、接点２０と１９を遮断する。温度
が低下して主バイメタル１１の形状が復帰しても、回路
は再閉路せず、安全である（前記のフェイル・セーフ作
動）。しかもサーモスイッチ部３０の可動接点板３４の
中央に大きな孔３４Ｂが設けられており、前記の調節ね
じ頭部１３や主バイメタル１１が分離しても、この大き
な孔３４Ｂに調節ねじ頭部１３が入り込み、主バイメタ
ル１１の動きを阻害しない。又、これらの部分がすべて
電源の同相側にあるので、異なる相の間で短絡するおそ
れもなく、フェイル・セーフ作動が万全となる。図９
（Ｂ）は、調節ねじ２３が、頭部２３Ａとねじ部２３Ｂ
とを一体的に形成されたもので、前記のフェイル・セー
フを必要としない場合に使用する。この場合には、サー
モスイッチ部３０の前記可動接点板３４の丸い孔３４Ｂ
は前記の頭部１３の逃げ孔としては、不要であり、従来
のシンプルな可動接点板としてよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明のサーマルプロテ
クタは、主プロテクタ部とサーモスイッチ部を共通のケ
ースに設けて、従来の２個の要素の機能を兼備して、過
電流の保護と過熱の防止の２ステージの役割を果たすも
のである。サーモスイッチ部を伝熱面に接近させ、しか
もそのバイメタルを伝熱面と平行な位置に設けたので、
熱の伝導速度が上昇し、温度変化への感度が良好であ
る。特にプロテクタ部とサーモスイッチ部が直列に接続
され、すべての部分が電源の一相側にあるので、負荷の
モータの定格電圧が異なっても、本発明のサーマルプロ
テクタの構成には変更が不要で（第１の従来例では所定
の定格電圧の抵抗器が必要）、商用単相電圧は国内の１
００Ｖから海外の２５０Ｖまで多種多様であるが、本願
ではこれを殆ど顧慮することなく共通化できる。プロテ
クタ部は主バイメタルの近傍に固有抵抗や寸法、形状を
比較的自由に選定できるヒータ線を使用するので、全負
荷電流の小なるモータの場合でも、負荷のモータの実状
に応じて最適な仕様をさだめ、過電流の保護を確実に行
うことができる。その上このヒータ線は、もしもモータ
側で短絡した場合、溶断して保護できる副次効果もあ
る。なお調節ねじでの熱溶融金属によるフェイルセーフ
性も注目するべき効果である。しかも従来例ではサーモ
スイッチが電源の他の相につながることもあり、独立の
ハウジングをもち、これを主プロテクタに併設し、リー
ド線を利用して接続をしていたが、本願では、サーモス
イッチ部が独立したハウジングを持たず、共通のケース
に収納されるので、熱の伝導やスペース、コストの点か
らも有利である。なおプロテクタ部１０とサーモスイッ
チ部３０とは、前者の端子（１７Ａ，１８）と後者の端
子（３３Ｂ，３１）とが筒状ケース３の底部３Ａにおい
て、相互に直角に配置されており、組立の自動化にきわ
めて好都合であり、更に中継点の溝孔３Ｃでの端子２
１、３３を利用すれば、完成後もプロテクタ部１０とサ
ーモスイッチ部３０とを、電気的に別個に試験を実施す
ることも容易である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端開放の筒状ケースと該開放端を閉じ
   被保護体の伝熱面に密接するカバーとから成る外郭、主
   バイメタルとその近傍に設けられたヒータ線とが直列に
   接続されたプロテクタ部、および常時閉路で所定温度に
   て開路するサーモスイッチ部とから成り、前記プロテク
   タ部とサーモスイッチ部がそれぞれ外郭内の筒状ケース
   の底面側とカバー側に配置され、前記プロテクタ部とサ
   ーモスイッチ部が直列に接続されることを特徴とするサ
   ーマルプロテクタ。
2. 【請求項２】 プロテクタ部が、それぞれ固定接点を備
   え前記筒状ケースの底部に植設された２個の固定端子
   板、前記筒状ケースの底面に螺設された調節ねじ、固定
   接点に対向接離する可動接点を備え調節ねじ頭部にバネ
   で押し当て支持される主バイメタル、および前記主バイ
   メタルの近傍に設けられ前記固定端子板の一方とヒータ
   端子との間に接続されたヒータ線より成ることを特徴と
   する請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
3. 【請求項３】 サーモスイッチ部のバイメタルが前記カ
   バーに最も近接して伝熱面に平行な位置に設けられるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載されたサーマルプ
   ロテクタ。
4. 【請求項４】 プロテクタ部の調節ねじが熱溶融金属で
   結合された頭部とねじ部とから成ることを特徴とする、
   請求項１、２又は３に記載されたサーマルプロテクタ。
5. 【請求項５】 一端開放の筒状ケースと該開放端を閉じ
   被保護体の伝熱面に密接するカバーとから成る外郭、主
   バイメタルとその近傍に設けられたヒータ線とが直列に
   接続されたプロテクタ部、および常時閉路で所定温度に
   て開路するサーモスイッチ部とから成り、前記プロテク
   タ部とサーモスイッチ部がそれぞれ外郭内の筒状ケース
   の底面側とカバー側に配置され、前記プロテクタ部とサ
   ーモスイッチ部が直列に接続されるサーマルプロテクタ
   において、前記筒状ケースにプロテクタ部を組み込み調
   節した後に、サーモスイッチ部を組み込み調節すること
   より成るサーマルプロテクタの製造方法。