JPH11353992A

JPH11353992A - サーマルプロテクタ

Info

Publication number: JPH11353992A
Application number: JP10343727A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Shinno; 正彦新野; Kazuo Ito; 一夫伊藤; Tomoyuki Ito; 友幸伊藤
Original assignee: Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 1999-12-24
Also published as: US6127913A

Abstract

(57)【要約】【課題】スナップ遅れを無くしたサーマルプロテクタ
を提供する。【解決手段】（Ｉ）に示すようバイメタル４０が保持
部４０ｂにて固定ピン５２によって固定され、スナップ
部４０ａが支持部１２ａに支持されている。そして、ス
ナップ部４０ａの自由端部４０ａ''が可動接点板３０と
接して当該可動接点板３０を揺動する。ここで、スナッ
プ部４０ａは、境界端部４０ａ’で保持部４０ｂにて変
移を規制されるため、スナップ（反転）した際に該スナ
ップ部４０ａを支持する支持部１２ａを中心として、梃
子状に揺動する。即ち、スナップ部４０ａの自由端部４
０ａ''は大きく変移するので、可動接点板３０を揺動さ
せた際の可動接点３２の移動量を大きくできる。このた
め、スナップ遅れの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空調機器や電気
冷蔵庫などの密閉型コンプレッサ等を駆動するモータの
保護に好適なサーマルプロテクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】空調機器や電気冷蔵庫などの密閉型コン
プレッサ等を駆動するモータには、過負荷時の保護を図
るためにサーマルプロテクタが取り付けられている。係
るサーマルプロテクタとして、例えば、特開昭６１−２
２７６３１号等がある。このサーマルプロテクタについ
て、図１０（Ａ）を参照して説明する。サーマルプロテ
クタのベース２１２には、凹部２１２ａが形成され、該
凹部２１２ａに皿形バイメタル２４０が収容され、該皿
形バイメタル２４０の下方にはヒータ２５０が設けられ
ている。該バイメタルの上方には、可動接点板２３０が
配設されている。可動接点板２３０は、一端が固定ピン
２５２により固定され、自由端には、固定接点２３４と
接触する可動接点２３２が取り付けられている。ヒータ
２５０は、モータと直列に接続されており、モータに流
れる電流で発熱し、バイメタル２４０を加熱する。図１
０（Ａ）は、定常状態に於ける下方にスナップしたバイ
メタル２４０を示している。ここで、モータが過負荷と
なり異常電流が流れると、ヒータ２５０により加熱され
たバイメタル２４０が図１０（Ｃ）に示すように上方へ
スナップし、可動接点板２３０を押し上げ、可動接点２
３２と固定接点２３４とを分離し、モータへの電流を遮
断する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】該構成のサーマルプロ
テクタは、バイメタル２４０を凹部２１２ａに収容する
のみで、固定していないため組み付けが容易である反
面、バイメタルの作用点（可動接点板との接触点）のス
トローク（図１０（Ｃ）中に示す、バイメタルの移動
量）Ｓが大きくとれなかった。このためスナップ遅れが
発生し易かった。

【０００４】このスナップ遅れとは、図１０（Ａ）に示
すバイメタルが常温で一番反っている状態から、異常発
熱時に徐々に反りが小さくなり、図１０（Ｂ）に示す反
りが最小に成った状態（凹状態）から凸状態へスナップ
する。ここで、このスナップ中に可動接点２３２と固定
接点２３４とを分離する必要があるが、図１０（Ｂ）に
示すようにスナップ直前の反りの最も小さくなった状態
で、スナップ動作前に可動接点２３２と固定接点２３４
とが僅かに離れ、両者間にアークが飛ぶことがある。こ
のスナップ遅れは、図１０（Ｄ）に示すように、復帰時
においてバイメタルが凸状態から凹状態へスナップする
直前に、可動接点２３２と固定接点２３４とが接触する
ことによっても発生する。これら動作時及び復帰時のス
ナップ遅れを防止するために、上記構成のサーマルプロ
テクタは、可動接点板２３０の位置を単体調整する必要
があった。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、調整を
行うことなく組立のみで所望の特性が得られ、スナップ
遅れの無い廉価なサーマルプロテクタを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するため、固定接点と、該固定接点に接触す
る可動接点を支持する可動接点板と、該可動接点板を揺
動させ前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイ
メタルと、前記固定接点と前記可動接点とに直列に接続
され前記バイメタルを加熱するヒータとから成るサーマ
ルプロテクタであって、前記バイメタルが、スナップ動
作を行うスナップ部と、スナップ部を保持する保持部と
からなり、該バイメタルは、前記保持部にて固定される
と共に、前記スナップ部に当接する支持部材に支持さ
れ、該スナップ部の自由端部が前記可動接点板と接して
当該可動接点板を揺動し、前記固定接点と前記可動接点
との接触を断つことを技術的特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、前
記支持部材が支柱状に形成され、該保持部の回りにヒー
タがコイル状に配設されていることを技術的特徴とす
る。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、前記バイメタルのスナップ部は、略矩形状に形成さ
れていることを技術的特徴とする。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１〜３におい
て、起動リレーに係合するための係合部を備えることを
技術的特徴とする。

【００１０】請求項５の発明は、固定接点と、該固定接
点に接触する可動接点を支持する可動接点板と、該可動
接点板を揺動させ前記固定接点と前記可動接点との接触
を断つ主バイメタルと、前記固定接点と前記可動接点と
に直列に接続され前記主バイメタルを加熱するヒータと
から成るサーマルプロテクタであって、前記主バイメタ
ルが、スナップ動作を行うスナップ部と、スナップ部を
保持する保持部とからなり、該保持部にて固定され、該
スナップ部の自由端部が前記可動接点板と接して当該可
動接点板を揺動し、前記固定接点と前記可動接点との接
触を断ち、一端が固定され、他端に楔状部材の取り付け
られた副バイメタルであって、前記固定接点と前記可動
接点との接離方向に対して垂直に揺動し、前記固定接点
と前記可動接点とが溶着した際に該楔状部材によって両
者を分離する副バイメタルを備えたことを技術的特徴と
する。

【００１１】請求項６の発明は、請求項５において、前
記主バイメタルが、前記スナップ部と当接する支持部材
に支持されることを技術的特徴とする。

【００１２】請求項８の発明は、固定接点と、該固定接
点に接触する可動接点を支持する可動接点板と、該可動
接点板を揺動させ前記固定接点と前記可動接点との接触
を断つバイメタルと、前記固定接点と前記可動接点とに
直列に接続され前記バイメタルを加熱するヒータとから
成るサーマルプロテクタであって、前記バイメタルが、
スナップ動作を行うスナップ部と、スナップ部を保持す
る保持部とからなり、該保持部にて固定され、該スナッ
プ部の自由端部が前記可動接点板と接して当該可動接点
板を揺動し、前記固定接点と前記可動接点との接触を断
ち、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温にな
った際に、低融点金属で接合されていた両端が、該固定
接点と該可動接点との接離方向に離間し、当該固定接点
と可動接点とを分離する薄板バネを備えたことを特徴と
するサーマルプロテクタ。

【００１３】請求項９の発明は、請求項８において、前
記バイメタルが、前記スナップ部と当接する支持部材に
支持されることを技術的特徴とする。

【００１４】請求項１０の発明は、請求項８又は９にお
いて、前記薄板バネが銅合金等のバネ材からなり、前記
低融点金属が半田からなり、前記薄板バネの両端が０．
１〜１．０mmの間隙をおいて半田を介して接合されてい
ることを技術的特徴とする。

【００１５】請求項１の発明において、保持部とスナッ
プ部から成るバイメタルは、保持部にて固定され、スナ
ップ部が支持部材に支持され、スナップ部の自由端部が
可動接点板と接して当該可動接点板を揺動する。ここ
で、スナップ部が固定された保持部にて変移を規制され
ると共に、支持部材により支持されており、スナップ部
がスナップした際に、スナップ部の自由端部は大きく変
移するので、可動接点板を揺動させた際の可動接点の移
動ストロークを大きくできる。このため、スナップ遅れ
の発生を防止できる。また、バイメタルは、保持部にて
固定され、スナップ部が支持部材に支持されているた
め、調整を行うことなく組立のみで所望の特性を得れる
ため、廉価に製造できる。特に、保持部をスナップ部よ
りも小さくすることで、保持部を固定しても、スナップ
特性はバイメタル単体と変わらず、容易に必要な特性が
得られる。

【００１６】請求項２の発明は、支柱状に形成された支
持部材の回りにヒータがコイル状に配設されているた
め、バイメタルを効率的に加熱することができる。

【００１７】請求項３の発明は、バイメタルのスナップ
部が略矩形状に形成されているため、スナップ時に大き
な力を発生し、固定接点と可動接点との接触を断つこと
ができる。

【００１８】請求項４の発明は、起動リレーに係合する
ための係合部を備えるため、起動リレーを取り付けるこ
とができる。起動リレーとサーマルプロテクタとを一体
にすることにより、空調機器や電気冷蔵庫などに組み込
まれたコンプレッサのドーム部周りの狭い空間での２度
の取り付け作業が１度で済み、工程が軽減できる。

【００１９】請求項５の発明は、固定接点と可動接点と
の接離方向に対して垂直に揺動し、固定接点と可動接点
とが溶着した際に楔状部材によって両者を分離する副バ
イメタルを備えるため、主バイメタルの劣化により固定
接点と可動接点とが溶着しても、モータの異常発熱時に
電流を遮断することができる。

【００２０】請求項６の発明において、保持部とスナッ
プ部から成る主バイメタルは、保持部にて固定され、ス
ナップ部が支持部材に支持され、スナップ部の自由端部
が可動接点板と接して当該可動接点板を揺動する。ここ
で、スナップ部が、固定された支持部にて変移を規制さ
れると共に、支持部材により支持されており、スナップ
部がスナップした際に、スナップ部の自由端部は大きく
変移するので、可動接点板を揺動させた際の可動接点の
移動量を大きくできる。このため、スナップ遅れの発生
を防止できる。

【００２１】請求項８の発明は、固定接点と可動接点と
の接離方向に対して離間し、固定接点と可動接点とが溶
着した際に両者を分離する薄板バネを備えるため、バイ
メタルの劣化により固定接点と可動接点とが溶着して
も、モータの異常発熱時に電流を遮断することができ
る。

【００２２】請求項９の発明において、保持部とスナッ
プ部から成るバイメタルは、保持部にて固定され、スナ
ップ部が支持部材に支持され、スナップ部の自由端部が
可動接点板と接して当該可動接点板を揺動する。ここ
で、スナップ部が、固定された支持部にて変移を規制さ
れると共に、支持部材により支持されており、スナップ
部がスナップした際に、スナップ部の自由端部は大きく
変移するので、可動接点板を揺動させた際の可動接点の
移動量を大きくできる。このため、スナップ遅れの発生
を防止できる。

【００２３】請求項１０の発明では、銅合金等のバネ材
からなる薄板バネの両端が０．１mm以上間隙をおいて半
田を介して接合されているため、薄板バネの表面に銅と
半田中のスズとの金属間化合物層が形成されても、半田
が十分な厚さ残る。このため、薄板バネの両端が固着し
て動作不良の発生することがない。一方、両端の間隔が
１mm以下であるため、振動により不良動作が生じること
がない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
るサーマルプロテクタについて図を参照して説明する。
第１実施態様のサーマルプロテクタ１０は、図６に示す
ようにＰＴＣ等を用いる起動リレー８０と一体に例えば
コンプレッサ９０のドーム９２の外面に取り付けられ、
カバー９６により保護される。該コンプレッサ９０の内
部にはモータＭが収容されている。

【００２５】図１は、サーマルプロテクタ１０の外観を
示し、図２、図３は、サーマルプロテクタ１０の内部構
造を示している。ここで、図１（Ｃ）は、サーマルプロ
テクタ１０の平面図であり、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、
図１（Ｄ）及び図１（Ｅ）は、側面図であり、図１
（Ｆ）は、底面図である。図１（Ｅ）に示すようにサー
マルプロテクタ１０は、ポリエステル製のベース１２と
ＰＢＴ樹脂製のカバー１４とから成り、図１（Ｃ）に示
すようにサーマルプロテクタ１０の上面には、モータ側
から延在するピン（図示せず）を嵌入するためのピン端
子２４が配設され、側面には、側方へ延在し、図示しな
い電源側レセプタクルを挿入するためのタブ端子２２が
配設されている。

【００２６】図２（Ｇ）は、図１（Ｃ）に示すサーマル
プロテクタ１０のカバー１４を外した状態を示す平面図
であり、図２（Ｈ）及び図２（Ｉ）は、図１（Ｃ）のサ
ーマルプロテクタ１０のＨ−Ｈ断面図である。更に、図
３（Ｊ）は、図１（Ｃ）のサーマルプロテクタ１０のＪ
−Ｊ断面図であり、図３（Ｋ）は、図１（Ｃ）のＫ−Ｋ
断面図であり、図３（Ｌ）は、図１（Ｃ）のＬ−Ｌ断面
図であり、図３（Ｍ）はバイメタルの平面図である。

【００２７】図２（Ｈ）に示すようにサーマルプロテク
タ１０は、バイメタル４０が固定ピン５２に固定又は接
続板４４に溶接され、該バイメタル４０の下方にヒータ
５０が設けられている。該バイメタル４０の上方には、
可動接点板３０が配設されている。可動接点板３０は、
一端が固定ピン５２により固定され、自由端には、固定
接点３４と接触する可動接点３２が取り付けられてい
る。

【００２８】このサーマルプロテクタ１０の電気接続に
ついて、図４を参照して説明する。サーマルプロテクタ
１０のタブ端子２２は、図示しない電源側レセプタクル
に接続され、該タブ端子２２は、ヒータ５０に接続さ
れ、ヒータ５０は、可動接点板３０に接続されている。
可動接点板３０の可動接点３２は、常時は固定接点３４
と接触しており、該固定接点３４はピン端子２４に接続
されている。該ピン端子２４には、モータＭの第１ピン
端子Ｔ１が嵌入される。

【００２９】モータＭは、主巻線ＭＣと起動巻線ＡＣと
を有し、主巻線ＭＣは第２端子Ｔ２に接続され、起動巻
線ＡＣは第３端子Ｔ３へ接続されている。該第３端子に
は、力率改善用の主コンデンサＣ１と、起動リレー８０
及び起動用コンデンサＣ２とが並列に接続されている。
図６を参照して上述したように本実施形態のサーマルプ
ロテクタ１０は、該起動リレー８０と一体にモータＭを
備えるコンプレッサ９０に配設される。また、起動用コ
ンデンサＣ２のみのモータや、コンデンサを使用しない
モータにも使用できる。

【００３０】ＰＴＣを用いた起動リレー８０は、モータ
の起動時、即ち、ＰＴＣの温度が低い際には、低抵抗と
なり、起動巻線ＡＣ側へ大きな電流を流し、モータの起
動を促す。そして、起動時から数秒が経過し、モータの
起動が完了すると、起動時の電流により発熱し高抵抗と
なって、起動巻線ＡＣ側への通電を阻止する。モータＭ
の定常運転中は２０〜３０mmＡ程度の電流が流れること
により、該起動リレー８０は高温度、高抵抗状態を維持
する。

【００３１】一方、サーマルプロテクタ１０は、図４及
び図２（Ｈ）に示すようにバイメタル４０が反転（スナ
ップ）する前は、可動接点３２と固定接点３４とが接触
しており、タブ端子２２を介して入力された電源からの
電流をモータＭ側へ供給する。

【００３２】ここで、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、ヒータ５０での発熱量が
大きくなり、バイメタル４０が予め設定された温度（例
えば、１２０℃）に達すると、図２（Ｉ）に示すように
凸状から凹状へスナップし、可動接点板３０を押し上げ
ることで可動接点３２と固定接点３４との接触を断つ。
これにより、モータＭへの給電が停止され、モータの保
護が図られる。モータＭへの給電の停止により、ヒータ
５０への電流が停止され、バイメタル４０の温度が低下
する。そして、予め設定された温度に達すると凹状から
凸状へスナップして、図２（Ｈ）に示すように、可動接
点板３０の弾性により可動接点３２と固定接点３４との
接触が回復し、モータＭへの給電が再開される。

【００３３】引き続き、図１〜図３を参照してサーマル
プロテクタ１０の機械的構成について更に詳細に説明す
る。電源側レセプタクルへ接続されるタブ端子２２は、
図２（Ｇ）に示すように平板状に成形されており、該タ
ブ端子２２にはクランク状（図３（Ｊ）参照）に成形さ
れた接続板４２がスポット溶接され、該接続板４２を介
してヒータ５０の端子５０ａに接続されている。ヒータ
５０は、例えば、ニクロム、或いは、鉄クロム線をコイ
ル状に巻回してなり、ベース１２に形成させた凹部１２
ｃに収容されている。ヒータ５０の他端５０ｂは、クラ
ンク状（図３（Ｊ）参照）に成形された接続板４４を介
して固定ピン５２に接続されている。該固定ピン５２
は、上記接続板４４、バイメタル４０及び可動接点板３
０をカシメている。なお、ピンを使用せず、バイメタル
４０及び可動接点板３０を接続板４４に溶接することも
可能である。

【００３４】バイメタル４０は、図３（Ｍ）に示すよう
に略矩形形状のスナップ部４０ａと、該スナップ部を保
持するための保持部４０ｂとからなり、該スナップ部４
０ａは、皿形バイメタルと同様に成形（フォーミング）
され、所定温度で曲率（凹凸）が反転するものである。
図２（Ｉ）に示すようにバイメタル４０は、保持部４０
ｂが固定ピン５２にて固定、又は、可動接点板と共に接
続板４４に溶接されると共に、該スナップ部４０ａが、
ベース１２に形成された支柱状の支持部１２ａに支持さ
れる。該支持部１２ａの回りであって、凹部１２ｃ内に
ヒータがコイル状に配設されていることで、ヒータ５０
に発生した熱を効率的にバイメタル４０へ伝えるように
されている。

【００３５】バイメタル４０は、保持部４０ｂにて固定
され、スナップ部４０ａが支持部１２ａに支持されてい
るため、調整を行うことなく組立のみで所望の特性を得
ることができる。特に、保持部４０ｂをスナップ部４０
ａよりも小さくしてあるので、保持部４０ｂを固定して
も、スナップ特性は図１０に示すような従来技術のバイ
メタル単体（固定しないバイメタル）と変わらず、容易
に必要な特性が得られる。

【００３６】一方、可動接点板３０は、弾性金属板製
で、自由端に可動接点３２を備え、略中央部に上記バイ
メタル４０の自由端４０ａ''と接触する凸部３０ａが配
設されている。

【００３７】図２（Ｈ）に示すように固定ピン５２に固
定、又は、バイメタル４０と共に接続板４４に溶接され
た可動接点板３０の可動接点３２は、固定接点３４に接
触し、該固定接点３４を載置する固定接点板３６は、図
３（Ｌ）に示すように一端がベース１２側に形成された
通孔１２ｄに挿入後カシメ固定され、他端が図３（Ｋ）
に示すよう該カバー１４に形成された通孔又は切り欠き
部（図示せず）を通して外部まで延在している。そし
て、該カバー１４の外部で固定接点板３４とピン端子２
４とが接続されている。

【００３８】図２（Ｉ）に示すようにサーマルプロテク
タ１０のカバー１４には凸部１４ａが形成され、可動接
点板３０が上方へ揺動できるようにしている。また、該
カバー１４には、図１（Ｃ）及び図１（Ｅ）に示すよう
に起動リレー８０と連結するための係合部１６が形成さ
れている。該係合部１６には、図１（Ｅ）中の上方へ延
在する立壁１６ａと、立壁１６ａに垂直に形成された一
対の係合片１６ｂと、ピン端子２４を保持するための保
持片１６ｃとが形成されている。

【００３９】該サーマルプロテクタ１０と起動リレー８
０との連結について、図５を参照して説明する。図５
（Ａ）は、起動リレー８０にサーマルプロテクタ１０が
取り付けられた状態の平面図であり、図５（Ｂ）は側面
図であり、図５（Ｃ）は底面図である。起動リレー８０
は、図４を参照して上述したようにＰＴＣを内蔵し、モ
ータＭの第３端子Ｔ３側に接続されるピン端子８１と、
該ピン端子８１と一体になった運転用コンデンサＣ１に
接続されるタブ端子８２と、モータＭの第２端子Ｔ２に
接続されるピン端子８３と、該ピン端子８３と一体にな
った運転用コンデンサ、起動用コンデンサ及び電源が接
続されたレセプタクルを接続するタブ端子８４と、起動
用コンデンサＣ２側に接続するためのタブ端子８５と、
サーマルプロテクタ１０へ連結するための係合部８６と
が形成されている。該係合部８６には、係合片８６ｂが
形成されている。この起動リレー８０側の係合片８６ｂ
とサーマルプロテクタ１０側の係合片１６ｂとを係合さ
せることにより、起動リレー８０に対してサーマルプロ
テクタ１０が連結される。図５（Ｂ）に示す連結された
状態の起動リレー８０及びサーマルプロテクタ１０が、
図６を参照して上述したようにコンプレッサ９０に取り
付けられる。

【００４０】第１実施形態のサーマルプロテクタ１０
は、図２（Ｉ）に示すようバイメタル４０が保持部４０
ｂにて固定ピン５２によって固定、又は、接続板４４に
溶接され、スナップ部４０ａが支持部１２ａに支持され
ている。そして、スナップ部４０ａの自由端部４０ａ''
が可動接点板３０と接して当該可動接点板３０を揺動す
る。ここで、スナップ部４０ａは、境界端部４０ａ’
（図３（Ｍ）参照）で保持部４０ｂにて変移を規制され
るため、スナップ（反転）した際に該スナップ部４０ａ
を支持する支持部１２ａを中心として梃子状に揺動し、
スナップ部４０ａの自由端部４０ａ''は大きく変移、即
ち、ストロークＳが長くなるので、可動接点板３０を揺
動させた際の可動接点３２の移動量を大きくできる。こ
のため、図１０を参照して上述した従来技術のサーマル
プロテクタにおいて発生していたスナップ遅れを防止で
きる。

【００４１】更に、第１実施形態のサーマルプロテクタ
１０は、バイメタル４０のスナップ部４０ａが図３
（Ｍ）に示すよう略矩形状に形成されているので、平板
状のバイメタルと比較してスナップ時に大きな力を発生
する。このため、固定接点３２と可動接点３４とが溶着
した際にも両者を分断することができる。

【００４２】引き続き本発明の第２実施形態に係るサー
マルプロテクタ１１０について、図７を参照して説明す
る。図７（Ａ）は、該サーマルプロテクタ１１０のカバ
ー１４を外した状態を示す平面図であり、図７（Ｂ）
は、図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面であり、図７（Ｃ）は、図
７（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。この第２実施形態のサー
マルプロテクタ１１０の構成は、図１〜図３を参照して
上述した第１実施形態のサーマルプロテクタ１０の構成
とほぼ同様である。但し、この第２実施形態のサーマル
プロテクタ１１０には、図７（Ｂ）に示す固定接点３４
と可動接点３２とが溶着した際に両者を分離するための
副バイメタル６０が配設されている。

【００４３】図７（Ａ）に示すように副バイメタル６０
の一方の端部６０ａは、ベース１２に形成された３カ所
の凸部から成る固定部１２ｂに固定され、自由端６０ｂ
には、楔状部材６２が取り付けられている。この楔状部
材６２には、図７（Ｃ）に示すよう可動接点板３０側の
端部の上面に傾斜面６２ａが形成されている。他方、可
動接点３０の先端部３０ｂは、“く”の字状に屈曲さ
れ、可動接点３２と固定接点３４とが接触している状態
において、上記傾斜面６２ａに先端部３０ｂが当接する
ように構成されている。

【００４４】ここで、バイメタルの劣化により反転でき
ず接点が開かなくなったり、固定接点３４と可動接点３
２とが溶着すると、モータへの通電が停止できなくな
り、モータＭの拘束や過負荷等の異常時にはヒータ５０
に過大な電流が流れ続け、サーマルプロテクタ１１０全
体が高温に達する。この際に、副バイメタル６０がスナ
ップ（反転）し、楔状部材６２を固定接点３４、可動接
点３２側（図中右側）へ押し当てる。これにより、該楔
状部材６２の傾斜面６２ａが可動接点板３０の先端部３
０ｂを押し上げ、溶着した固定接点３４と可動接点３２
とを分断し、モータＭへの電流を遮断する。副バイメタ
ル６０は、モータＭへの通電が遮断され、サーマルプロ
テクタ１１０が冷却しても反転復帰（スナップ）しない
ように構成されているため、該副バイメタル６０が動作
した際には、電源をＯＦＦしたまま維持する。

【００４５】この第２実施形態のサーマルプロテクタ１
１０は、主バイメタル３０の劣化により固定接点３４と
可動接点３２とが溶着しても、モータの異常発熱時に電
流を遮断することができるため、非常に安全である。

【００４６】引き続き本発明の第３実施形態に係るサー
マルプロテクタ３１０について、図８及び図９を参照し
て説明する。図８（Ａ）は、該サーマルプロテクタ３１
０のカバー１４を外した状態を示す平面図であり、図８
（Ｂ）は、該サーマルプロテクタ３１０に用いられてい
るバイメタル３４０の平面図であり、図８（Ｃ）及び図
８（Ｄ）は、図８（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。第３実施
形態のサーマルプロテクタでは、第２実施形態の副バイ
メタルの代わりに薄板バネ７０が配設され、固定接点３
４と可動接点３２とが溶着した際に両者を分離する。

【００４７】第３実施形態の説明に先立ち、固定接点３
４と可動接点３２とを分離するための薄板バネ７０の構
成について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は、
第３実施形態に係るサーマルプロテクタの薄板バネ７０
の開放状態を示す側面図であり、図９（Ｂ）は、図９
（Ａ）に示す薄板バネ７０の平面図であり、図９（Ｃ）
は、薄板バネ７０の端部７０ａ、７０ｂの接合工程を示
す側面図であり、図９（Ｄ）は、端部７０ａ、７０ｂが
接合された状態を示す側面図であり、図９（Ｅ）は、図
９（Ｄ）に示す薄板バネ７０の平面図である。

【００４８】図９（Ａ）に示すように、薄板バネ７０
は、ベリリュウム銅からなり、半円形のバネ部７０ｃ
と、該バネ部７０ｃから延在する端部７０ａ、７０ｂと
からなる。該端部７０ｂは、該バネ部７０ｃからほぼ直
角に曲げられている。図９（Ｃ）は、端部７０ａ、７０
ｂの半田付け工程を示している。この半田付けは、治具
７２、７２により端部７０ａ、７０ｂ間の間隔を０．１
mmに保った状態で、該間隔に半田を流し込み、図９
（Ｄ）に示すように半田７４によって、当該両端部７０
ａ、７０ｂを接合する。なお、本実施形態では、薄板バ
ネとして銅合金を用いているが、この代わりにステンレ
ス鋼等のバネ材を用いることも可能である。

【００４９】ここで、０．１mmの間隔を確保して半田付
けを行うのは、薄板バネの表面にベリリュウム銅中の銅
と半田中のスズとの金属間化合物層が形成されても、適
正な動作を確保するためである。すなわち、半田の厚み
が薄いと、金属間化合物層が形成された際に、端部７０
ａ、７０ｂが該金属間化合物層により固着して、高温に
なっても分離できなくなる。これに対して、半田の厚み
が０．１mm以上あれば、端部７０ａ、７０ｂの表面にそ
れぞれ化合物層が形成されても、該化合物層の間に十分
な厚さの半田が残る。このため、薄板バネの両端が固着
して動作不良の発生することがない。一方、両端部７０
ａ、７０ｂの間隔は、１mm以下であることが望ましい。
これは、１mmを越えると、振動により半田にヒビが入
り、両端部が開く等の不良動作が生じることがあるから
である。なお、本実施形態では、半田（低融点金属）
は、融点１７０℃〜２４０℃のものを用いることが好適
である。

【００５０】引き続き、図８を参照して、第３実施形態
のサーマルプロテクタの構成について説明する。図８
（Ｃ）に示すように、薄板バネ７０は、ベース１２に設
けられた凹部１２ｅに収容されている。該凹部１２ｅ
は、支持部１２ａ周囲のヒータ５０を収容する凹部１２
ｆと連通しており、ヒータ５０からの熱を薄板バネ７０
に伝え易いように構成されている。図８（Ａ）に示すよ
うに、可動接点板３０の先端には、横方向への延在部３
０ｅが形成されており、該延在部３０ｅは、薄板バネ７
０の端部７０ａの上方に位置している。なお、この第３
実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、バイメタル３
４０が、スナップ部３４０ａと一対の保持部３４０ｂと
から成り、スナップ部３４０ａの先端は、半円形状に形
成されている。

【００５１】ここで、バイメタルの劣化により反転でき
ず接点が開かなくなったり、固定接点３４と可動接点３
２とが溶着すると、モータへの通電が停止できなくな
り、モータＭの拘束や過負荷等の異常時にはヒータ５０
に過大な電流が流れ続け、サーマルプロテクタ３１０全
体が高温に達する。この際に、薄板バネ７０の半田７４
が溶融し、図８（Ｄ）に示すように端部７０ａが跳ね上
がる。これにより、該端部７０ａが可動接点板３０の延
在部（先端）３０ｅを押し上げ、溶着した固定接点３４
と可動接点３２とを分断し、モータＭへの電流を遮断す
る。該薄板バネ７０の端部７０ａ、７０ｂが離間した際
には、サーマルプロテクタ３１０は、電源ＯＦＦ状態を
維持する。

【００５２】この第３実施形態のサーマルプロテクタ３
１０は、バイメタル３３０の劣化により固定接点３４と
可動接点３２とが溶着しても、モータの異常発熱時に電
流を遮断することができるため、非常に安全である。

【００５３】

【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、スナップ部が境界端部で保持部にて変移を規制
されるため、スナップした際に、該スナップ部が支持部
を中心として梃子状に揺動し、スナップ部の自由端部は
大きく変移するので、可動接点板を揺動させる際の可動
接点の移動量を大きくできる。このため、スナップ遅れ
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ｃ）はサーマルプロテクタの平面図であ
り、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｄ）及び図１
（Ｅ）は側面図であり、図１（Ｆ）は底面図である。

【図２】図２（Ｇ）は、図１（Ｃ）に示すサーマルプロ
テクタのカバーを外した状態を示す平面図であり、図２
（Ｈ）及び図２（Ｉ）は、図１（Ｃ）のサーマルプロテ
クタのＨ−Ｈ断面図である。

【図３】図３（Ｊ）は、図１（Ｃ）のサーマルプロテク
タのＪ−Ｊ断面図であり、図３（Ｋ）は、図１（Ｃ）の
Ｋ−Ｋ断面図であり、図３（Ｌ）は、図１（Ｃ）のＬ−
Ｌ断面図であり、図３（Ｍ）はバイメタルの平面図であ
る。

【図４】サーマルプロテクタと起動リレーとの接続を示
す回路図である。

【図５】図５（Ａ）は、起動リレーにサーマルプロテク
タが取り付けられた状態の平面図であり、図５（Ｂ）は
側面図であり、図５（Ｃ）は底面図である。

【図６】サーマルプロテクタ及び起動リレーがコンプレ
ッサに取り付けられた状態を示す説明図である。

【図７】図７（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るサ
ーマルプロテクタのカバーを外した状態を示す平面図で
あり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面であり、
図７（Ｃ）は、図７（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。

【図８】図８（Ａ）は、本発明の第３実施形態に係るサ
ーマルプロテクタのカバーを外した状態を示す平面図で
あり、図８（Ｂ）は、該サーマルプロテクタに用いられ
ているバイメタルの平面図であり、図８（Ｃ）及び図８
（Ｄ）は、図８（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。

【図９】図９（Ａ）は、第３実施形態に係るサーマルプ
ロテクタの薄板バネの開放状態を示す側面図であり、図
９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す薄板バネの平面図であ
り、図９（Ｃ）は、薄板バネの端部の接合工程を示す側
面図であり、図９（Ｄ）は、端部が接合された状態を示
す側面図であり、図９（Ｅ）は、図９（Ｄ）に示す薄板
バネの平面図である。

【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０
（Ｃ）、図１０（Ｄ）は、従来技術に係るサーマルプロ
テクタの断面図である。

【符号の説明】

１０サーマルプロテクタ１２ベース１２ａ支持部１４カバー１６係合部２２タブ端子２４ピン端子３０可動接点板３２可動接点３４固定接点４０バイメタル（主バイメタル）４０ａスナップ部４０ｂ保持部５０ヒータ５２固定ピン６０副バイメタル６２楔状部材７０薄板バネ７０ａ、７０ｂ端部７４半田（低融点金属）８０起動リレーＭモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定接点と、該固定接点に接触する可動
接点を支持する可動接点板と、該可動接点板を揺動させ
前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタル
と、前記固定接点と前記可動接点とに直列に接続され前
記バイメタルを加熱するヒータとから成るサーマルプロ
テクタであって、前記バイメタルが、スナップ動作を行うスナップ部と、
スナップ部を保持する保持部とからなり、該バイメタルは、前記保持部にて固定されると共に、前
記スナップ部に当接する支持部材に支持され、該スナッ
プ部の自由端部が前記可動接点板と接して当該可動接点
板を揺動し、前記固定接点と前記可動接点との接触を断
つことを特徴とするサーマルプロテクタ。
【請求項２】前記支持部材が支柱状に形成され、該保
持部の回りにヒータがコイル状に配設されていることを
特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項３】前記バイメタルのスナップ部は、略矩形
状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載のサーマルプロテクタ。
【請求項４】起動リレーに係合するための係合部を備
えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記
載のサーマルプロテクタ。
【請求項５】固定接点と、該固定接点に接触する可動
接点を支持する可動接点板と、該可動接点板を揺動させ
前記固定接点と前記可動接点との接触を断つ主バイメタ
ルと、前記固定接点と前記可動接点とに直列に接続され
前記主バイメタルを加熱するヒータとから成るサーマル
プロテクタであって、前記主バイメタルが、スナップ動作を行うスナップ部
と、スナップ部を保持する保持部とからなり、該保持部
にて固定され、該スナップ部の自由端部が前記可動接点
板と接して当該可動接点板を揺動し、前記固定接点と前
記可動接点との接触を断ち、一端が固定され、他端に楔状部材の取り付けられた副バ
イメタルであって、前記固定接点と前記可動接点との接
離方向に対して垂直に揺動し、前記固定接点と前記可動
接点とが溶着した際に該楔状部材によって両者を分離す
る副バイメタルを備えたことを特徴とするサーマルプロ
テクタ。
【請求項６】前記主バイメタルが、前記スナップ部と
当接する支持部材に支持されることを特徴とする請求項
５に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項７】固定接点と、該固定接点に接触する可動
接点を支持する可動接点板と、該可動接点板を揺動させ
前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタル
と、前記固定接点と前記可動接点とに直列に接続され前
記バイメタルを加熱するヒータとから成るサーマルプロ
テクタであって、前記バイメタルが、スナップ動作を行うスナップ部と、
スナップ部を保持する保持部とからなり、該バイメタルは、前記保持部にて固定され、該スナップ
部の自由端部が前記可動接点板と接して当該可動接点板
を揺動し、前記固定接点と前記可動接点との接触を断つ
ことを特徴とするサーマルプロテクタ。
【請求項８】固定接点と、該固定接点に接触する可動
接点を支持する可動接点板と、該可動接点板を揺動させ
前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタル
と、前記固定接点と前記可動接点とに直列に接続され前
記バイメタルを加熱するヒータとから成るサーマルプロ
テクタであって、前記バイメタルが、スナップ動作を行うスナップ部と、
スナップ部を保持する保持部とからなり、該保持部にて
固定され、該スナップ部の自由端部が前記可動接点板と
接して当該可動接点板を揺動し、前記固定接点と前記可
動接点との接触を断ち、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温になった
際に、低融点金属で接合されていた両端が、該固定接点
と該可動接点との接離方向に離間し、当該固定接点と可
動接点とを分離する薄板バネを備えたことを特徴とする
サーマルプロテクタ。
【請求項９】前記バイメタルが、前記スナップ部と当
接する支持部材に支持されることを特徴とする請求項８
に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項１０】前記薄板バネが銅合金のバネ材からな
り、前記低融点金属が半田からなり、前記薄板バネの両
端が０．１〜１．０mmの間隙をおいて半田を介して接合
されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のサ
ーマルプロテクタ。