JPS6124118A

JPS6124118A - サ−モスタツトスイツチ

Info

Publication number: JPS6124118A
Application number: JP13707684A
Authority: JP
Inventors: ロナルド　イー・セノー
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1984-07-02
Publication date: 1986-02-01
Also published as: JPH0580089B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一般的にダイナモエレクトリツク機観より詳細
にはこのような機械の保護装置に関する。

１９７７年１２月２日付米国特許出願第８５６，７０７号の継続出願である１９７９年６月２
日付出願第５２，８９７号の継続出願である１９８１年
５月１２日付出願第２６２．８４３号の譲受人に譲り受
けられた特許出願には、可変形、導電導熱材製の開放及
び閉成端を有する管状凾体からなるモータ保護器が開示
されている。凾体内部でその閉成端に隣接して静止接点
が凾体に直接溶接されている。ヘッダ板が開放端に固着
されていて凾体を密封し、一対の端子ピンがヘッダ板に
対して封止且つ電気的に絶縁されてヘッダ板を貫通し、
互いに及び凾体に対して間隔をとり且つ電気的に絶縁さ
れて凾体内に延在している。第１のヒータ素子が一方の
端子ピンに溶接され管状画体の長さに＆ってピンから片
持式に延在し℃いる。

熱応動スナップ動作バイメタル部材の一端が第１のヒー
タ素子に溶接されており他端は可動接点となっており、
第１の素子から片持式に延在しているバイメタル部材が
常時可動接点を凾体の閉成端に隣接する静止接点と係合
させて回路を閉じる。

バイメタル部材は選定温度に加熱されると移動して接点
を係合解除し回路を開（。第２のヒータ素子が第２の端
子ピンと熱応動部材間に接続されており、バイメタル部
材の反対側に治ってそれと熱伝達関係となるように延在
する部分を有している。

モータ保護器凾体は電力回路内の端子に接続されるよう
になっており、第１及び第２の端子は夫夫電動機の運転
及び始動巻線に接続されていて保護器回路を介してモー
タ巻線を常時励起し夫々第１及び第２のヒータ素子に運
転及び起動巻線電流を通す。モータの常時運転状態にお
いて、ヒータはバイメタルを作動させて保護器回路を開
（のに充分な熱を発生しない。しかしながらいずれかの
モータ巻線に過負荷電流が生じると、ヒータはバイメタ
ル部材を作動させて回路を開くのに充分な熱を発生しモ
ータを過剰な巻線温度から保護する。保護器の最終組立
体の閉成端に隣接する凾体部が変形してバイメタル部材
を所望温度に加熱した時に保護器回路を開（ように保護
器を較正するようにヒータ素子、バイメタル部材及び接
点が凾体内に配置されている。。

前記保護器は過剰温度保護のみならずモータの始動及び
運転巻線の過電流保護にも極めて有効であるが、さまざ
まな定格電流のダイナモエレク小リンク機械に使用でき
て機械の巻憇内に形成されたポケット内に載置できるか
もしくは巻線の外面領域と接触するようＫされた低コス
ト、単一ヒーメ保護器が要望されている。さらに単一ヒ
ータ、単一端子ピン保護器の組立を容易にするために、
凾体をヘッダに対して角方向とする装置を設けなければ
ならない。

従って過電流もしくは過剰温度状態が生じた時に機械の
動作を遮断することにより、ダイナモエレクトリツク機
械を高信頼度で過剰温度の有害な影響から保護する簡単
で低コストの温度応答装置を提供することが本発明の目
的であり、コンパクトなサイズで定格電流の異なるダイ
ナモエレクトリツク機械の巻線内もしくは巻線上にそれ
と最適熱伝達関係で嵌装されるようＫａ成された保護器
を提供することも本発明の目的であり、回転圧縮機等に
使用する２＋ＯＯＯｐｓｉ程度の圧力に酎える密封型保
護器を提供することも本発明の目的である。さらに各々
がダイナモエレクトリツク機械の選定定格電流に調整さ
れた異なるサーモスタット組立体を収容し、各サーモス
タット組立体が共通に使用する凾体及びヘッダ組立体を
有しそれを各機械の巻線組立体の領域内に容易に収容で
きる保護器を提供することも本発明の目的である。組立
中に凾体に対してヘッダ組立体を角方向とすることがで
きる装置を提供丁、ることも本発明の目的である。

要約すれば本発明に従って製作した保護器は閉成端及び
開放端を有しヘッダ組立体から密封されたスイッチ空胴
な画定する熱伝導及び導電性凾体を具備している。ヘッ
ダ組立体は凾体に密封付層してその開放端を閉叫、凾体
と電気的絶縁関係において電気端子ピンを載置する。端
子ピンはスイッチ空胴内へ延在しその上に片持式にヘッ
ダ素子が載置されていて凾体の閉成端に向って延在して
いる。スナップ動作サーモスタット素子の一端がヘッダ
の両端の中間に付着されており、凾体の閉成端に向って
片持式に延在している。可動接点がサーモスタット素子
の自由端上に載置されており、凾体の壁上にその閉成端
に隣接して直接載置さ゛れた静止接点と係合及び係合解
除するようにされている。凾体にはその閉成端に隣接し
て静止接点を受け止める一般的に平坦な棚が形成されて
いる。

凾体は一般的に償円形円筒形状とされておりダイナモエ
レクトリツク機械の第１の範囲の定格電流に使用するの
に必要なサーモスタット組立体と―体壁間の離隔距離に
より定まる主軸を有している。

楕円形構成により巻線内に保護器を載置するのに必要な
固定子の内外面間の半径方向の間隔を増大することなく
、第１及び第２の低い範囲の定格電流の両方のダイナモ
エレクトリツク機械に使用できる異なる定格電流のサー
モスタット組立体（ヒータ及びサーモスタット素子）を
同じ凾体内に配置することができる。さらにこの構成に
よりヘッダに対して凾体を角方向として保護器の自動組
立を容易にすることができる。前記２つのヒータ保護器
において、この方向はヘッダの２個のピンにより得られ
る。　゛第１図及び第２図に番号１０で多くの出願に記載された
モータ保護器を示し、それは開放端１２．１及び閉成端
１２・２を有する一般的に円筒状もしくは管状の１体１
２を含み、凾体は好ましくは閉成端に隣接する棚もしく
は段部１２．３を有している。凾体は低炭素鋼等の可変
形、導電及び熱伝導材で形成されており、好ましくは開
放端に隣接したフレアリムな有している。高導電率、低
接触面抵抗及び良好な接点溶接及びアーク腐蝕抵抗を有
する酸化銀カジクム等が符号１５に示すように―休閑成
端に隣接する凾体の棚１２．３に直接溶接されている。

好ましくは低炭素鋼等で出来たヘッダ板１６は内部に一
対の開口１６．１を有し、その周辺は溶接その他により
凾体の開放端に固着されヘッダ板を画体に密封する。好
ましくは銅芯で形成され周囲に鋼を被覆した一対の端子
ピン１８及び２０が各ヘッダ板開口内に配置され、第１
図の符号１６．３に示すように従来のガラススケーリン
グ法等によりヘッダ板と密封、電気的絶縁関係において
前記開口内に固着され保護器凶体内に延在している。

第１の電気抵抗ヒータ素子２２が溶接もしくは他の方法
により第１図の符号１９に示すように一方の端子ピン１
８に固着され、ピンから片持式に延在して管状凾体１２
の長さの相当な部分を縦方向に延在する。好ましくはヒ
ータ素子は所望の電気抵抗率を有する冷間圧延鋼等の適
切に堅固な導電材で形成し、素子を通る所与の値の電流
に応答して所与の熱出力を発生する。

熱応答スナップ動作バイメタル素子２４は任意従来の方
法で第１のヒータ素子２２に固Ｎされた一端２４．１を
有し、従って部材は第１のヒータから片持式に延在しそ
の自由端には好ましくは接点１４と同じ材料で形成され
た可動接点２６が載置されている。接点２６は常時静止
接点１４と閉回路係合している。熱応答素子は互いに固
着された比較的高い熱膨張率及び比較的低い熱膨張率の
金属層を有し内部に皿部２４．３を有する従来型であり
、素子は常時接点２６を接点１４と係合させて回路を閉
じるようにされているが、選定温度に加熱すると皿部な
反転させて可動接点なスナップ動作により破線２６ａで
示す位置へ移動させて接点１４を係合解除し回路を開（
。次に菓子２４が選定温度よりも低い選定値へ冷却する
と、素子はスナップ動作により元の閉回路位置へ戻る。

好ましくは熱応答索子２４は従来の浴接釦２８により第
１のヒータ素子へ固着され、このような釦は符号２９に
示″ｆ素子に溶接されたヘッド２８．１と熱応答素子の
終端２４．１の（図示せぬ）開口内を延在して符号３０
に示すように第１のヒータに溶接されたシャンク２８．
２を有している。

第１のヒータ素子２２は菓子２４と凾体１２間の位置に
おいて熱応答素子の１面２４．４に沿って該菓子と密接
して熱伝導関係に延在する部分２２．６を有している。

第２のヒータ素子３２が凾体及び面２４．４と反対側の
熱応答素子２４の面２４．５間に配置されている。第２
のヒータは第２の端子ピン２０と熱応答素子２４間に電
気的に接続されており、熱応答素子２４の面２４．５に
沿って該素子と密接して熱伝導関係に延在する部分を有
している。ヒータ素子３２は選定電気抵抗率を有するニ
クロム合金−等の朦を有し、その一端は符号３３に示す
ように端子ピン２０に溶接され他端３２．３は熱応答部
材に電気的に接続された溶接釦２８に溶接されている。

第６図〜第８図に簡単化された単一ヒータ保護器４０を
示し、それは巻線内に形成されたポケット内もしくはそ
の外面上で巻線と最適熱伝達関係において定格電流の異
なるダイナモエレクトリツク機械に容易に使用できるよ
うに−Ｅれている。保護器４０は開放端４２．１及び閉
成端４２．２を有し好ましくは棚部４２゜３を有する一
般的に管状の凾体４２を具備している。凾体は保護器１
ｏの凾体１２に使用している冷間圧延鋼等の可変形、導
電及び熱伝導材で形ｆｙ、すれている。

好ましくは低炭素鋼等で形成されているヘッダ板４４は
単一開口４４．１を有し、その周辺は凾体の開放端にお
いて溶接もしくは他の方法によりフレア部４２．４に固
着されている。好ましくは保護器１０のピン１８及び２
０と同じ材料で形成された単一端子ピン４６がヘッダ板
肉に配置されており、符号４４．２　Ｋ示すように従来
のガラススクーリングによりヘッダ板と密封、電気的絶
縁関係にオイてヘッダ板内圧固着されておりピンは保ｆ
ｉ器凾体内のスイッチ空洞４２．５内に延在する。

第３図〜第５図に示すようにサーモスタット組立体４８
がスイッチを洞４２゜５内に配置されており、冷間圧延
鋼等の選定電気抵抗率を有する適切な材料により形成さ
れたヒータ素子５６を有している。ヒータ素子５０は細
長板の形状であり溶接等によりピンに片持式に固着され
た一端５０．１を有し、ヒータは凾体の閉成端４２．２
に向って延在する。皿型構成に形成された部分を有する
バイメタルの一般的に矩形細片形状のスナップ動作バイ
メタル素子５２がヒータ５０から熱伝導関係に延在して
いる。サーモスタット素子５２はヒータ５０と電気的に
接続してその中間に溶接釦５４を介して溶接により固着
された一端５２．１を有している。サーモスタット素子
の反対端５２．２に従来の方法で可動接点５６が載置さ
れている。サーモスタット素子５２はヒータ５ｏから凾
体の閉成端４２．２に向って片持式に延在して可動接点
５６を配置し、保護器４０を使用するダイナモエレクト
リツク機械の常時動作状態においてそれは凾体の棚４２
．３上に従来の方法で載置された静止接点５８と係合す
る。サーモスタット素子５２を選定温度に加熱すると、
第６図に破線で示す反対構成にスナップして接点が係合
解除し、ピン４６、ヒータ５０、サーモスタット素子５
２、接点、凾体４２及びヘッダ板４４間に形成された電
気回路を開く。本装置は棚４２．３を変移して静止接点
の位置を変えることにより保護器１０と同様に較正でき
る。

第５図に示すよ５に凾体４２は例えば１５〜６゜Ａの範
囲の特定定格電流ダイナモエレクトリツク機械に使用す
るサーモスタット素子と凾体壁間の電気的離隔距離につ
いてさまざまな法制定機関が公布する基準により要求さ
れる図示の間隔により定まる主軸を有する一般的に楕円
状円筒として構成されている。

第６図〜第８図はサーモスタット組立体４８が有効とな
る電流範囲とは異なる低い電流範囲を有するダ會ナモエ
レクトリック機械に保護器４０を使用できるようにする
サーモスタット組立体６０を有する保護器４０を示す。

例えば組立体６０は５〜１５Ａの範囲のダイナモエレク
トリツク機械に使用することができる。サーモスタット
組立体６０はヘッダ５０と同様であるが低い電流範囲で
所望値の熱出力を発生するようにする狭い構成のヒータ
６２を具備している。ヒータ６２は溶接によりピン４６
に固着された一端６２６１及びピン４６から凾体の閉成
端４２゜２に向って片持式に延在する他端６２．２を有
している。ヒータ素子６２は中央オフセット部６２．３
を有し、そこからスナップ動作サーモスタット素子６４
が溶接タゾ６６を使用して溶接により載置されている。

終端６２．２のオフセット部によりサーモスタット素子
がその開放（第６図の破線）ａ成に移動する余地が与え
られる。対称構成によりヒータ６２のいずれか一端を第
６図〜第６図のピン４６に溶接して装置の組立を容易に
することができる。

凾体４２の主軸はサーモプラスチック組立体゛６０に使
用する場合より長くすることができるが、保護器４０は
凾体４２の楕円構成により小さな電流範囲のダイナモエ
レクトリツク機械の固定子巻巌門に形成されたポケット
内に嵌装するのに充分コンバク上である。この点につい
て第９図を参照することができ、それにはサーモゲラス
テック組立体と凾体間の間隔が同じである円筒構成の保
護器１０と較べた場合、楕円構成の保護器４０は固定子
の内外面間の半径方向のスペースの使用が少いという利
点を示している。楕円形凾体により巻巌内への保護器の
配置をさらに制御することができ、それは保護器の設計
により考慮されている方法で保護器の接点を開閉した時
に接点間に生じるアークに、巻線間に確立された磁界が
作用して行われる。すなわち保護器が磁界に対して所望
の向きとされていない場合には、アークを凾体の所望し
ない部分圧向けられる。楕円構成により円筒凾体の場合
よりも一層これを制御することができる。

もう一つの利点を第１１ｊ図に示す。保護器４０を巻線
の外面上に載置したい場合には、楕円構成により円筒状
の場合よりも広い熱伝導面が得られ、装置は巻線の過剰
温度状態に一層迅速に応答する。

保護器の組立を考慮すればもう一つの利点が判る。

保護器１０を組立てる際、ヘッダ１６に対する凾体１２
の角方向は棚１２．３を凾体に対する基準面として使用
しピン１８及び２０をヘッダに対する基準として使用し
て、ヘッダ及び凾体を正しい方向で一緒に溶接し可動接
点２６を静止接点１４と係合及び係合解除するように移
動可能として達成される。単一端子ピンを有する保護器
４０において、楕円構成は必要な基準を与えて部品相互
の正しい角方向を保証する。

本発明の保護器の特定実施例について図面を参照として
説明してきたが、実施例の全ての修正及び同等効果も特
許請求の範囲に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は前記特許出願に記載された２個のと−タ保護器
の縦軸に沿った正面断面図、第２図は第１図の線２−２
に沿った正両断面図、第３図は本発明に従って製作した
保護器の第１区と同様゛な゛断面図、第４図は第６図に
示す保護器の平面断面図、第５図は第６図の線５−５１
Ｃ泊った断面図、第６図は第６図のものとは異なる定格
電流のサーモスタット組立体を収容する本発明に従って
製作した第６図と同様な断面図、第７図は第６図に示す
保護器の平面断面図、第８図は第６図の線８−８に沿っ
た断面図、第９図は第１図及び第２図に示す種類の保護
器及び本発明に従って製作した保護器を巻線内に埋設載
置したダイナモエレクトリツク機械の固定子の線−１第
１０図は本発明に従って製作した保護器を配置する外面
を有する巻線の一部の線図である。符号の説明１０．４０・・・モータ保護器１２．４２・・・凾体１６．４４・・・ヘッダ板１８．２０．４６・・・端子ピン２２．３２゜５０．６２・・・ヒータ素子２４．５２・
・・バイメタル素子２６・・・可動接点２８．５４・・・溶接釦４８．６０．６４・・・サーモスタット組立体５８・・
・静止接点

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ダイナモエレクトリツク機械の巻線に熱結合され
るようにされたサーモスタットスイッチにおいて、該ス
イッチは熱伝導及び導電材の凾体を有し、前記凾体は一
般的に円筒構成で第１の開放端及び第２の閉成端を有し
且つ内部にスイッチング空胴を画定し、さらに第１の開
放端に受け止められそれを閉成するヘッダを有し、前記
ヘッダには凾体に密封付着された外周縁が設けられてお
り、前記ヘッダの中央部には開口が形成されていて導電
ピン部材が前記開口中を通つてヘッダ縁部と電気的絶縁
関係でスイッチング空胴へ延在しており、さらにピン上
に載置されたサーモスタット素子とサーモスタット素子
上に載置された可動接点を含むサーモスタット組立体を
有し、凾体と電気的に接続して支持されたスイッチング
室内に静止接点が配置されており、可動接点はサーモス
タット素子の所定濃度状態において静止接点と係合及び
係合解除するようにされており、前記円筒状凾体は一般
的に楕円形で凾体と第１の範囲の定格電流のダイナモエ
レクトリツク機械に使用するように選定されたサーモス
タット組立体間の所要間隔により定まる主軸を有し、凾
体はダイナモエレクトリツク機械の第１の範囲の定格電
流及び第２の低い範囲の定格電流の両方で使用するよう
に選定されたサーモスタット組立体を収容することがで
き、楕円構成により凾体をヘッダに対して角方位とする
基準を与えてスイッチの組立を容易にすることを特徴と
するサーモスタットスイッチ。
（２）特許請求の範囲第（１）項記載のサーモスタット
スイッチにおいて、閉成端に隣接する凾体壁内に棚が形
成されており前記棚は静止接点の座として使用されるサ
ーモスタットスイッチ。
（３）特許請求の範囲第（１）項記載のサーモスタット
スイッチにおいて、前記サーモスタットアセンブリは第
１及び第２端を有する細長いヒータを具備し、第１端は
ピン部材に固着され第２部材は凾体の閉成端に隣接配置
されており、サーモスタット素子はヒータの第１及び第
２端間に片持式に載置された細長いスナップ動作素子で
あり、サーモスタット素子は可動接点を搭載した第２端
を有するサーモスタットスイッチ。
（４）特許請求の範囲第（３）項記載のサーモスタット
スイッチにおいて、ヒータ素子は対称構成とされており
第１もしくは第２端をピン部材に固着することができる
サーモスタットスイッチ。
（５）ダイナモエレクトリツク機械の巻線と熱結合する
ようにされたサーモスタットスイッチにおいて、該サー
モスイッチは熱伝導及び導電材の凾体を有し、前記凾体
は一般的に円筒状構成であつて第１開放端及び第２閉成
端を有し且つ内部にスイッチング空胴を画定し、且つ凾
体の第１開放端に受け止められそれを密封するヘッダを
有し導電性ピン部材がヘッダと電気的絶縁関係において
ヘッダ内の開口を通つてスイッチング空洞内へ延在して
おり、さらに第１及び第２端を有する細長いヒータ素子
を有し第１端はピン部材に固着され、ヒータがピン部材
から凾体の閉成端に向つて延在しており第１端を有する
サーモスタット素子がヒータの第１及び第２端間で片持
式に載置されており、可動接点がサーモスタット素子の
反対端に載置されて静止接点が凾体と電気的に接続して
支持されたスイッチング部材内に配置されており、可動
接点はサーモスタット素子の所定温度状態において静止
接点と係合及び係合解除するようにされており、円筒状
凾体は一般的に第１範囲の定格電流のダイナモエレクト
リツク機械に使用するように選定されたサーモスタット
組立体と凾体間の所要間隔により定まる主軸を有する楕
円であり、凾体は第１範囲の定格電流及び第２の低い範
囲の定格電流のダイナモエレクトリツク機械の両方に使
用されるように選定されたサーモスタット組立体を収容
することができ、楕円構成により凾体をヘッダに対して
角配置可能とする基準が与えられスイッチの組立を容易
にすることを特徴とするサーモスタットスイッチ。
（６）特許請求の範囲第（５）項記載のサーモスタット
スイッチにおいて、ヒータ素子は対称構成とされていて
第１端もしくは第２端をピン部材に固着することができ
るサーモスタットスイッチ。
（７）特許請求の範囲第（５）項記載のサーモスタット
スイッチにおいて、閉成端に隣接して凾体壁内に棚が形
成されており棚は静止接点の座として使用されるサーモ
スタットスイッチ。
（８）ダイナモエレクトリツク機械の巻線と熱結合する
ようにされたサーモスタットスイッチにおいて、該サー
モスタットスイッチは熱伝導及び導電材の凾体を有し、
前記凾体は一般的に円筒状構成で第１の開放端及び第２
の閉成端を有し且つ内部にスイッチング空洞を画定し、
さらに凾体の第１の開放端に受け止められそれを密封す
るヘッダを有し導電性ピン部材がヘッダと電気的絶縁関
係においてヘッダ内の開口を通つてスイッチング空洞内
へ延在しており、さらに第１及び第２端を有するヒータ
素子を有するサーモスタット組立体を有し、第１端はピ
ン部材に固着され、サーモスタット素子が熱伝達関係に
おいてヒータに載置されており、可動接点がサーモスタ
ット素子上に載置され、静止接点が凾体と電気的に接続
して支持されるスイッチング室内に配置され、可動接点
部材はサーモスタット素子の所定温度状態において静止
接点と係合及び係合解除するようにされており、円筒状
凾体は一般的に第１範囲の定格電流のダイナモエレクト
リツク機械に使用するように選定されたサーモスタット
組立体と凾体間の所要間隔により定まる主軸を有する楕
円形であり凾体は第１範囲の定格電流及び第２の低い範
囲の定格電流のダイナモエレクトリツク機械の両方に使
用するように選定されたサーモスタット組立体を収容す
ることができ、楕円構成により凾体をヘッダに対して角
配置可能とする基準が与えられスイッチの組立を容易に
するサーモスタットスイッチ。