JPS626294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は保護装置の密封を必要とする環境にお
いて特に小型電気モータを過電流および過熱の両
者から守るために用いる熱感応モータ保護装置で
あつて、希望の密封を有し且つ小型モータの過電
流および過熱状態に対して希望する感応速度を達
成するための非常に小さな熱容量を提供する構造
を持ち、また一方本装置の低コストでの大量生産
および自動校正、および校正ロスの危険のない本
装置の安価な取り付けを可能にする保護装置に関
するものである。

（従来の技術） 冷却用圧縮機およびその他同種類のものに用い
られる電気モータは通常密閉された容器の中でモ
ータの周囲に冷却流体をめぐらせて運転される。
このような冷却流体を排除するために密閉された
モータ保護装置は通常モータの巻線の温度および
巻線内の電流に対して熱感応性を持つように準備
され、それによつて保護装置は正常なモータ電流
を流すように調整されるが、巻線内の過電流ある
いは過熱状態の発生に際しては加熱されモータの
運転を中断するように調整されている。これらの
適用において保護装置は、モータ内のロツクされ
た回転子の状態あるいはその他類似のものによる
過電流状態の発生に際し、非常に急速に加熱され
モータの運転を中断しなければならない。さら
に、保護装置はより小さな過電流のより長時間に
わたる発生あるいは他の障害状態によるモータ巻
線温度の通常のより遅い増加に対しても感応しな
ければならない。

冷却用圧縮機の分野においても他の分野と同様
設計の改良および新しい応用によつて、様々な目
的のためのますます小型で安いモータが使用され
るようになり、またモータ内の正常な電流は流す
一方より小型のモータ内の過電流あるいは過熱状
態の両方に対して希望の感応速度を示すモータ保
護装置を提供することはますます困難になつた。
より安いモータコストと両立できるコストで製造
し、校正し、取り付けることのできるようなモー
タ保護装置を提供することは特に困難になつてき
ている。

（発明の目的） 本発明の目的は特に比較的小型な電気モータを
保護するのに適した新しい進歩したモータ保護装
置を提供することであつて、具体的にはモータが
冷却流体に囲まれてところでモータの巻線内で用
いるための密閉された保護装置、より小型な電気
モータにおける過電流状態に対し即座に感応する
一方、このようなモータにおける過熱状態の発生
に対しても即座に感応するために十分小さい熱容
量を持つ密閉された保護装置、低コストで製造し
校正するのに適した保護装置、そして校正ロスの
危険なしに容易にかつ経済的に取り付けられる保
護装置を提供することである。

（発明の構成） 簡潔に述べるならば、本発明の新しい進んだモ
ータ保護装置は開放端を持ち、その開放端のまわ
りにリムを持つ変形可能なカツプ形のハウジング
を有する。熱感応性スナツプアクテイング導電性
バイメタル素子がその一端をハウジングの底に取
り付けられて、そのバイメタル素子がハウジング
の底からハウジングの内部へ片持ちばりのように
伸びている。このバイメタル素子は素子の末端に
おいて移動可能な接点を持つ。保護装置はさらに
開口を持つ導電性金属ヘツダープレート、選択さ
れた直径の端子植込みボルトであつて、植込みボ
ルトとプレートの両方に融合している絶縁ガラス
によつてプレートの開口内に密閉されている植込
みボルト、およびプレートの一端に隣接する植込
みボルトの一端に取りつけられている。好ましく
は植込みボルトより大きな直径の補足的接点を含
んでいる。絶縁ガラスで満たされたプレートの開
口の直径は補足的接点およびヘツダープレートの
間に必要な電気的スペーシングを確保するように
選択され、またヘツダープレートおよび好ましく
は補足的接点は、組み立てを容易にし、また実用
寿命を増進するためにガラスの密閉剤から一定の
間隔を保つている。ヘツダープレートもまた望ま
しい小さな熱容量を達成するために比較的薄い材
料で形成され、またプレートの反対側から伸び
る、プレートの開口のまわりのフランジを有し、
それによつて端子植込みボルトをプレートの開口
に適切に密閉し、固定することを保証するために
プレートフランジ材料の十分な領域がガラス密閉
剤に融合している。プレートの端子部分はヘツダ
ープレートのへりから伸びるように配置されてい
るのが好ましい。カツプ形のハウジングのリムは
バイメタル素子および保護装置の接点の両方を保
護装置に密閉するために前記ヘツダープレートの
一端に溶接する。この手はずにおいて、ハウジン
グ部材はバイメタル素子による移動可能な接点を
植込みボルト端子による補足的接点と連動させる
ために容易に変形され、それによつて植込みプラ
グ端子およびプレート端子部分の間の回路が、正
常なモータ電流が前記回路に通じる時には正常に
閉じるけれども、バイメタル素子が回路内の過負
荷電流の発生への感応またはモータの過熱巻線か
らバイメタル素子へ伝達する熱への感応によつて
特定の温度にまで熱された時には、前記回路を開
くためにスナツプアクシヨンによつて接点を離す
ようにバイメタル素子を取り付ける。保護装置は
非常にコンパクトな構造でまた比較的小さい熱容
量を持つ。従つて保護装置は巻線によつて直列に
接続される小型モータの巻線内に容易に収容され
るが、巻線内の過電流および過熱状態に即座に感
応するように調整される。保護装置の端子もまた
巻線がバイメタル素子の校正ロスの危険を起こす
ような素子の過熱をもたらすことなく容易に端子
に溶接されるように配置される。さらに保護装置
は経済的な製造および自動校正に適し、そのため
保護装置のコストはそれが保護するモータのコス
トと両立する。

本発明のモータ保護装置の他の目的、利点およ
び詳細は本発明の好ましい実施例に関して以下に
詳述される。

（実施例） 図面を参照すると、第１図〜第３図の１０は本
発明の新しく進んだモータ保護装置を示し、変形
可能な低炭素あるいは常温圧延鋼またはその他類
似のもののような電気的および熱的伝導性のある
金属材料で形成された通例長四角形のカツプ形ハ
ウジング部材１２を含んでいることが示されてい
る。ハウジングは底１２，１、側壁１２，２、開
放端１２，３および開放端のまわりのリム１２，
４を有し、リムは図示されているように外側に張
り出ているのが好ましく、また以下で論議される
ようにハウジングをヘツダーに溶接する際に用い
る鋭いヘリ１２，５を持つている。ハウジングは
容易にかつ確かに溶接され、またハウジング材料
が過度のパワーロスなしに特定の電流を流すけれ
ども、比較的大きな電流がハウジングに通じる時
には特定の熱を生じるような特定の電気伝導性を
持つ材料で形成するのが好ましい。ハウジング部
材はさらに以下で論議される溶接突出部１２，６
が設けられ、またストツプ１２，７を形成するた
めに変形するのが好ましい。

通常の、電気伝導性でスナツプアクテイングの
バイメタル素子１４が、一端１４，１をハウジン
グの底に取り付けられ、そのためバイメタル素子
はハウジングの底からカツプ形のハウジングの内
部に片持ちばりのように伸びる。バイメタル素子
は、その素子の末端１４，２に溶接あるいは固定
された移動可能な接点１６を持つ。代表的には、
例えばバイメタル素子はその素子の一端１４，１
の開口およびヘツド１８，１を持つ溶接ボタン１
８を持ち、また突出部１８，２はその素子の端１
４，１に溶接されたヘツド抵抗を持ち、またその
素子の開口（図示されていない）を通じて伸びて
いる突出部はハウジングの底の上の溶接突出部１
２，６へ溶接された抵抗となる。結果として生ず
るハウジングアツセンブリ１９は非常に低いコス
トで機械的に製造するのに適する。

本発明によれば、モータ保護装置１０はまた低
炭素あるいは常温圧延鋼その他類似のもののよう
な比較的薄く、電気的および熱的伝導性のある材
料で形成された、電気的および熱的伝導性のある
ヘツダープレート２０をも含む。プレートはその
中に開口２０，１を持ち、またプレート２０から
開口の周囲へたれ下がるフランジ２０，２を持
つ。特定の、比較的小さい直径の端子植込みボル
ト２２は開口を通つて伸び、また補足的電気接点
２４がヘツダープレートの一方の側に隣接する植
込みボルトの一端に溶接あるいは固定される。ま
たヘツダープレートはプレートの１端からたれさ
がる端子部分２０，４を持つていることが好まし
い。プレート開口を密閉し、また植込みボルト端
子をプレート開口内に固定するために電気絶縁性
ガラス密閉剤２６がヘツダー開口内に配置され、
植込みボルト２２およびヘツダープレートフラン
ジ２０，２に融合し、それによつてヘツダーアツ
センブリ２８を形成する。理解されるように、ヘ
ツダーアツセンブリ２８もまた低コストでの機械
的製造に適する。本発明によれば、補足的接点２
４は植込みボルトより比較的大きい直径を持つ
が、プレート開口２０，１は補足的接点とヘツダ
ープレートの間の求める電気的スペーシングを提
供するために補足的接点よりも比較的大きい直径
を持つ。また植込みターミナルへ固定された接点
２４は接点が植込みボルトへ溶接されている所で
の溶接閃光を避けることによつて組み立てを容易
にするために３１で示されているようにガラス密
閉剤からわずかに一定の間隔をおいている。この
構造はまたモータ保護装置の有効寿命を増進させ
るために接点開放の間に生ずる熱からガラス密閉
剤を保護する。このヘツダーアツセンブリにおい
て、フランジ２０，２は、熱容量を減ずるために
薄い方が好ましいヘツダープレートに堅ろう性を
加え、またプレート開口の信頼性のある密閉を保
証し、また開口内に植込みプラグをしつかりと据
え付けるためにガラス密閉剤２６がヘツダープレ
ートおよび植込みボルト端子表面の十分な領域を
ふさぐことを保証する。

ハウジング部材のリムはバイメタル素子および
ハウジング内の接点の封入および密封のために２
９で示されているように前記ヘツダープレートの
一方の側２０，３に溶接される。ハウジングのリ
ムの張りおよび鋭いヘリは通常の抵抗溶接技術に
よるこのヘツダープレートへのハウジングの溶接
を容易にする。それから移動可能な接点１６が補
足的接点２４と正常にかみ合つて、植込みボルト
端子２２およびヘツダープレートの端子部分２
０，４から構成される端子間の電気回路を閉じる
ように、バイメタル素子およびその素子によつて
運ばれる移動可能な接点の位置を調整するため
に、ハウジングをバイメタル素子１４がハウジン
グの底に固定される溶接突出部１２，６の位置で
変形する。このハウジングの変形はモータ保護装
置を通常の方法で校正するために調整される。つ
まり、通常のバイメタル素子がその中に普通素子
の一方の側に位置する鉢形にへこました第２図に
実線で示されている部分１４，３を持つところ
で、その素子は接点を特定の接点圧力でかみ合わ
せるためにハウジングの変形部分のそばに位置し
ているが、バイメタル素子が特定の温度にまで熱
せられた時には第２図に点線１４ａで示されてい
る第２の位置へスナツプアクシヨンで移動するよ
うになつており、それによつてその素子の鉢形に
へこました部分はその素子の反対側にスナツプ
し、その素子はハウジングストツプ１２，７に向
かつてスナツプアクシヨンで移動し、そして接点
１６および２４は前記回路を開くために急激に離
れる。理解されるように、モータ保護装置１０の
組み立ておよび校正は非常に低いコストで機械的
に行なうのに適する。

この配列において、モータ保護装置１０はモー
タの巻線３２の中に容易に置くことができ、また
第３図に示されているように巻線と直列に電気的
に接続され、それによつてモータ保護装置は巻線
内の過電流あるいは過熱状態の発生に対してモー
タを保護するのに適用される。保護装置の端子２
２および２０，４は溶接するのに都合よく置く
か、または溶接の間に保護装置の校正ロスをもた
らすようなバイメタル素子の過熱を伴うことなく
モータの巻線に固定される。モータ保護装置は容
易に小型電気モータの巻線内に収容されるように
簡単に非常に小型に作ることができ、そのため第
３図の３４で図式的に示されているようにモータ
と優れた伝熱関係にある。しかしながら、ガラス
密閉剤に関連する補足的接点の配置は、求める装
置の性能を達成するために提供されるべき、比較
的大きな電気的スペーシングを許容する。比較的
大きな補足的接点およびガラス密閉剤配置を用い
ることは組み立て時に接点の位置合わせを容易に
し、そのため保護装置は低減された製品コストを
もたらし高い生産高で都合よく組み立ておよび校
正することができその結果製品コストを低げるこ
とができる。保護装置は非常に小さい熱容量を持
ち、また保護装置の回路は装置の大きな部分を通
じて電流を流すので、装置の動作温度への加熱は
小型モータにおけるような比較的低い過電流にお
いて達成できる。保護装置の熱容量が小さいこと
はまた装置がモータ巻線における過熱状態の発生
にすばやく感応することを可能にする。代表的に
は、例えばモータ保護装置は長さ約16.0mm（5/8
インチ）、幅約11.1mm（7/16インチ）および厚さ
約6.35mm（1/4インチ）であり、但し植込みボル
トの伸びを除く。しかしながらこの保護装置は過
電流への感応において0.3℃／秒から約７℃／秒
の温度上昇率を要求するような広く多様な適用に
有効であり、また特に1/3馬力あるいは類似のオ
ーダーの定格の多様な小型電気モータを保護する
ための使用に適する。

本発明のモータ保護装置の特別な実施例につい
て図解を用いて述べてきたが、本発明は添付の特
許請求の範囲を逸脱することなく、開示された実
施例の全ての変更および等価物を含むことを理解
されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータ保護装置の概観であ
る。第２図は第１図の線２―２に沿つた断面の拡
大図である。第３図小型電気モータの巻線の保護
における本発明のモータ保護装置の使用を示す概
略図である。 参照番号の説明、１０……モータ保護装置；１
２……ハウジング部材；１２，４……リム；１４
……バイメタル素子；１６……移動可能な接点；
１８……溶接ボタン；２０……ヘツダープレー
ト；２０，１……開口；２０，２……フランジ；
２０，４……端子部分；２２……端子植込みボル
ト；２４……補足的接点；２６……ガラス密閉材
料、３２……モータ巻線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開放端を有する電気的および熱的伝導性のあ
   るハウジングと、 前記ハウジングにその一端が固定されて、そこ
   から前記ハウジングの内部へ片持ちばりのように
   伸びている熱感応性で且つ導電性のバイメタル素
   子であつて、その末端に移動可能な接点を持ち、
   前記バイメタル素子が特定の温度にまで熱せられ
   ると第一の位置から第二の位置へ移動する前記バ
   イメタル素子と、 前記ハウジングの開放端をおおつて前記ハウジ
   ングを密閉するよう固定された電気的および熱的
   伝導性のある金属性のヘツダープレートであり、
   該プレート開口と、該開口を介して伸びる特定の
   大きさの植え込みボルト端子と、該植え込みボル
   ト端子と前記プレートとに融合し、前記プレート
   の開口を密閉し前記植え込みボルト端子を前記プ
   レートの開口内に保持するための電気絶縁性密封
   材料と、を有する熱感応性モータ保護装置におい
   て、 前記ハウジングの内部に位置し、前記プレート
   から離間した、前記ボルト端子の一端に前記ボル
   ト端子の直径よりも大きな直径を有する補足的電
   気接点が固定され、前記バイメタル素子が前記第
   一の位置にある時、前記植え込みボルトと前記プ
   レートとの間の回路を閉じるため、前記補足的電
   気接点と前記移動可能な接点とが容易にそして確
   実に接続され、前記バイメタル素子が第二の位置
   にある時、前記回路を開くため、前記移動可能な
   接点は前記補足的電気接点から離れ、前記プレー
   トの開口の直径は前記補足的電気接点の直径より
   も大きく、前記密閉材料によつて前記補足的接点
   の端部と前記プレートの端部との間に特定の電気
   的離間距離が与えられることを特徴とする前記熱
   感応性モータ保護装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   ヘツダープレートの一端から前記プレート開口に
   対し特定の開隔をおいてたれさがつている端子を
   持つモータ保護装置。 ３ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   ヘツダープレートはそこから前記プレート開口の
   周囲にたれ下つているフランジを持ち、また前記
   ガラス密閉材料は前記植込みボルト端子を前記プ
   レート開口内にしつかりと据え付け、密閉するた
   めに前記植込みボルト端子および前記フランジに
   融合しているモータ保護装置。 ４ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   ガラス密閉材料を前記回路の開閉の間に過熱から
   保護するために、前記補足的接点が前記ガラス密
   閉材料から特定の間隔をおいて前記植込みボルト
   の一端に固定されているモータ保護装置。