KR20230112703A - 열동형 과부하 계전기 - Google Patents

Abstract

바이메탈(21)은, 가열되었을 때에 만곡한다. 시프터(22)는, 바이메탈이 만곡하였을 때에, 바이메탈로 눌려 변위한다. 레버(23)는, 지지축(63)에 의해 회동 가능하게 지지되며, 시프터가 변위하였을 때에, 시프터로 눌려 회동한다. 반전 기구는, 레버가 회동하였을 때에, 레버 중 시프터로 눌리는 위치보다 직경 방향 외측의 위치로부터 눌림으로써, 접점을 반전시킨다.

Description

열동형 과부하 계전기

본 발명은 열동형 과부하 계전기에 관한 것이다.

열동형 과부하 계전기(서멀 릴레이)는, 과전류가 계속해서 흐를 때에, 열에 의해 바이메탈이 만곡함으로써 트립 동작하여, 전자 접촉기나 배선용 차단기를 차단시킴으로써 주회로를 과부하로부터 보호한다. 열동형 과부하 계전기는, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 바이메탈이 가열되어 만곡하면, 시프터를 누름으로써 반전 기구를 작동시켜, 트립 상태가 된다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-107023호 공보

열동형 과부하 계전기에는, 과부하로부터 보호하는 1E(1요소) 형식과, 과부하 및 결상으로부터 보호하는 2E(2요소) 형식이 있다. 1E 형식은 일반적으로 U·W의 2상에 바이메탈을 갖는 2소자 구조가 되고, 2E 형식은 U·V·W의 3상에 바이메탈을 갖는 3소자 구조가 된다. 여기서, 2소자 구조는 3소자 구조에 비해서 소자수가 적기 때문에, 그만큼 시프터의 변위량이 작아져 버린다.

또한, 열동형 과부하 계전기의 조립은, 시프터와, 시프터로 눌려 회동하는 레버를 일체로 조립한 후, 시프터를 바이메탈의 자유단부에 걸어 맞춰지고, 레버를 반전 기구의 보상 바이메탈에 걸어 맞춰지는 공정을 행하고 있다. 그러나, 시프터 및 레버의 조립 순서가 복잡하며, 바이메탈의 자유단부에의 시프터의 위치 맞춤, 보상 바이메탈에의 레버의 위치 맞춤이 곤란하였다.

본 발명의 목적은, 시프터의 변위량을 증폭시켜 반전 기구에 전달할 수 있는 과부하로부터 보호하는 2소자 구조의 열동형 과부하 계전기를 제공하는 것이다. 또한, 조립의 간소화를 도모하여 자동 조립을 실현하는 것이 가능한 열동형 과부하 계전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일양태에 따른 열동형 과부하 계전기는, 과부하로부터 보호하는 2소자 구조의 열동형 과부하 계전기에 있어서, 가열되었을 때에 만곡하는 바이메탈과, 바이메탈이 만곡하였을 때에, 바이메탈로 눌려 변위하는 시프터와, 지지축에 의해 회동 가능하게 지지되어, 시프터가 변위하였을 때에, 시프터로 눌려 회동하는 레버와, 레버가 회동하였을 때에, 레버 중 시프터로 눌리는 위치보다 직경 방향 외측의 위치로부터 눌림으로써, 접점을 반전시키는 반전 기구를 구비한다.

또한, 본 발명의 일양태에 따른 열동형 과부하 계전기는, 케이스의 내측에 마련한 복수의 격벽과, 복수의 격벽 사이에 배치되며, 가열되었을 때에 만곡하는 복수의 바이메탈과, 복수의 격벽의 단부를 덮도록 부착되며, 바이메탈이 만곡하였을 때에, 바이메탈로 눌려 변위하는 시프터와, 시프터의 변위에 의해 눌려 회동하는 레버, 그리고 레버의 회동에 의해 눌려 접점을 반전시키는 반전 기구를 구비한 열동형 과부하 계전기에 있어서, 시프터의 변위 방향으로 길이 방향이 연장되어 형성된 복수의 긴 구멍과, 복수의 격벽의 단부면으로부터 돌출하여 복수의 긴 구멍이 슬라이딩 가능하게 감합하고 있고, 시프터의 변위를 안내하는 복수의 돌기부, 그리고 복수의 돌기부에 복수의 긴 구멍이 감합한 시프터를 변위 방향으로 이동시킴으로써 격벽으로부터의 시프터의 탈락을 방지하는 시프터 탈락 방지부를 마련하고 있다.

본 발명의 열동형 과부하 계전기에 따르면, 바이메탈이 만곡하였을 때에, 레버 중 시프터로 눌리는 위치보다 직경 방향 외측의 위치로부터 반전 기구를 누르기때문에, 시프터의 변위량을 증폭시켜 반전 기구에 전달할 수 있다.

또한, 본 발명의 열동형 과부하 계전기에 따르면, 시프터가 케이스로부터 탈락하는 것을 방지하는 시프터 탈락 방지부를 마련함으로써, 조립의 간소화를 도모하여 자동 조립을 실현할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 열동형 과부하 계전기를 커버를 벗긴 상태로 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시형태의 시프터 및 레버를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실시형태의 케이스를 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 실시형태의 시프터를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시형태의 레버를 나타내는 사시도이다.
도 6은 제1 실시형태의 레버를 나타내는 투영도이다.
도 7은 제1 실시형태의 시프터 및 레버의 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 비교예를 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기를 커버를 벗긴 상태로 나타내는 도면이다.
도 10은 제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기를 나타내는 사시도이다.
도 11은 제2 실시형태의 당김 시프터를 나타내는 도면이다.
도 12는 제2 실시형태의 차동 레버를 나타내는 사시도이다.
도 13은 제2 실시형태의 차동 레버의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 실시형태의 누름 시프터, 당김 시프터 및 차동 레버를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 B-B 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 16은 제2 실시형태의 당김 시프터를 케이스에 부착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은 제2 실시형태의 누름 시프터를 케이스에 부착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 제2 실시형태의 차동 레버를 케이스에 부착한 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면은 모식적인 것으로서, 현실의 것과는 다른 경우가 있다. 또한, 이하의 실시형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것이며, 구성을 하기의 것으로 특정하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은, 청구범위에 기재된 기술적 범위 내에 있어서, 여러 가지 변경을 가할 수 있다.

《제1 실시형태》

《구성》

이하의 설명에서는, 서로 직교하는 3방향을, 편의적으로, 종방향, 폭방향, 및 깊이 방향으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시형태의 열동형 과부하 계전기를 나타내는 도면이다.

열동형 과부하 계전기(11)는, 서멀 릴레이라고도 불리며, 과전류가 계속해서 흐를 때에 트립 동작하여, 도시하지 않는 전자 접촉기를 차단시킴으로써 주회로를 과부하로부터 보호한다. 열동형 과부하 계전기(11)에는, 과부하로부터 보호하는 1E(1요소) 형식과, 과부하 및 결상으로부터 보호하는 2E(2요소) 형식이 있고, 여기서는 1E 형식으로 한다. 도면은 열동형 과부하 계전기(11)에 있어서의 케이스(12)의 내부를, 도시하지 않는 커버를 벗겨 종방향의 타방측에서 본 상태를 나타낸다.

케이스(12)의 내부에는, 바이메탈(21)과, 시프터(22)와, 레버(23)와, 반전 기구(24)와, 리셋 막대(25)를 구비하고 있다. 열동형 과부하 계전기(11)는, U·W의 2상에 바이메탈(21)을 갖는 2소자 구조가 된다.

바이메탈(21)은, 깊이 방향으로 연장되며, 종방향 및 깊이 방향을 따른 판형으로 형성되어 있고, 깊이 방향의 전방측이 고정단이 되고, 후방측이 자유단이다. 바이메탈(21)은, 깊이 방향의 전방측이 주단자에 접속되고, 깊이 방향의 후방측이 히터(26)의 일단에 접합되어 있다. 히터(26)는, 바이메탈(21)에 감기며, 타단이 깊이 방향의 전방측에서 접속 단자(27)에 접합되어 있다. 접속 단자(27)는, 도시하지 않는 전자 접촉기에 접속된다. 바이메탈(21)은, 통상시에는 직선형이지만, 과부하 상태가 되면 자유단측이 폭방향의 타방측으로 만곡하여, 시프터(22)를 누른다.

시프터(22)는, 절연체이고, 폭방향 및 종방향을 따른 평판형으로 형성되며, 폭방향으로 진퇴 가능한 상태로 케이스(12)에 지지되어 있다. 시프터(22)는, 바이메탈(21)의 자유단에 걸어 맞춰져 있으며, 통상시에는 폭방향의 일방측에 위치하고 있지만, 과부하 상태가 되면, 바이메탈(21)이 만곡함으로써 폭방향의 타방측으로 변위한다. 시프터(22)는, 표면의 마찰 계수를 작게 하기 위해, 기재의 표면을 고체 윤활제에 의해 코팅 처리하여 형성되어 있다.

레버(23)는, 전기 절연성을 갖는 수지에 의해 일체 성형되어 있고, 종방향으로 연장되며, 과부하 상태를 검출하였을 때에 시프터(22)의 변위량을 증폭시켜 반전 기구(24)에 전달한다.

반전 기구(24)는, 과부하를 검출하였을 때에 접점을 반전시키는, 즉 a 접점을 폐쇄하고, b 접점을 개방하는 기구이며, 보상 바이메탈(31)과, 석방 레버(32)와, 인장 스프링(33)과, 가동판(34)과, 판 스프링(35)과, 연동판(36)을 구비한다. 반전 기구(24)는, 실시형태의 주요한 구성이 아니기 때문에 개략을 설명한다.

보상 바이메탈(31)은, 깊이 방향으로 연장되며, 깊이 방향 및 종방향을 따른 평판형으로 형성되고, 깊이 방향의 전방측이 석방 레버(32)에 고정되며, 깊이 방향의 후방측이 자유단이 되어, 레버(23)에 걸어 맞춰져 있다.

석방 레버(32)는, 깊이 방향으로 연장되며, 깊이 방향 및 종방향을 따른 판형으로 형성되고, 종방향을 따른 지지축에 의해 회동 가능하게 지지되어 있으며, 깊이 방향의 후방측이 인장 스프링(33)에 접촉하고 있다.

인장 스프링(33)은, 가동판(34)을 깊이 방향의 후방측으로 인장하고 있다.

가동판(34)은, 깊이 방향 및 종방향을 따른 평판형이며, 깊이 방향의 후방측을 지점(支點)으로 하여 깊이 방향의 전방측이 폭방향으로 변위 가능하다. 가동판(34)은, 직립하고 있는 위치가 사점이 되어, 폭방향의 일방측 또는 타방측에의 힘이 작용할 때에, 인장 스프링(33)의 인장력에 의해 폭방향의 일방측 또는 타방측으로 기운다. 그리고, 통상시에는, 폭방향의 일방측으로 기울어 있지만, 과부하 상태가 되면, 보상 바이메탈(31)을 통해 석방 레버(32)에 의해 눌림으로써, 폭방향의 타방측으로 기운다. 가동판(34)은, 깊이 방향의 후방측이 보조 단자의 일방에 접속되어 있고, 깊이 방향의 전방측에 가동 접점이 형성되어 있다.

판 스프링(35)은, 깊이 방향으로 연장되고, 깊이 방향 및 종방향을 따른 평판형이며, 깊이 방향의 후방측이 보조 단자의 타방에 접속되고, 가동판(34)에 대향한 깊이 방향의 전방측에는 고정 접점이 형성되어 있다. 통상시에는, 판 스프링(35)의 고정 접점에 대하여 가동판(34)의 가동 접점이 이격되어 있지만, 과부하 상태가 되면, 가동판(34)이 폭방향의 타방측으로 기욺으로써, 판 스프링(35)의 고정 접점에 가동판(34)의 가동 접점이 접촉한다. 이들 고정 접점 및 가동 접점이 a 접점을 구성하며, a 접점이 폐쇄될 때에 트립 상태가 된다.

연동판(36)은, 폭방향 및 깊이 방향을 따른 판형으로 형성되며, 종방향을 따른 지지축에 의해 회동 가능하게 지지되어 있고, 깊이 방향의 후방측이 가동판(34)에 걸어 맞춰져 있다. 연동판(36)은, 가동판(34)에 연동하여 회동함으로써, 도면에는 나타내지 않는 연동판(36)의 이면에서, 접점의 개폐를 행한다. 즉, 통상시에는 고정 접점에 가동 접점이 접촉하고 있지만, 과부하 상태가 되면, 연동판(36)이 회동함으로써, 고정 접점에 대하여 가동 접점이 이격한다. 이들 고정 접점 및 가동 접점이 b 접점을 구성하며, b 접점이 개방될 때에 트립 상태가 된다.

리셋 막대(25)는, 트립 상태로부터 복구시키기 위한 조작자이며, 깊이 방향을 축방향으로 하는 대략 원기둥형으로 형성되고, 케이스(12) 중, 종방향의 타방측이며, 폭방향의 타방측에 배치되어 있다. 리셋 막대(25)는, 깊이 방향으로 변위 가능하고, 또한 축둘레로 회동 가능한 상태로, 케이스(12)에 지지되며, 또한 종방향으로 연장되는 판 스프링(47)에 의해 깊이 방향의 전방측에 압박되어 있다. 리셋 막대(25)에는, 초기 위치와, 수동 리셋 위치와, 자동 리셋 위치가 있다. 초기 위치는, 깊이 방향의 전방측이 케이스(12)보다 돌출한 위치이다. 수동 리셋 위치는, 초기 위치로부터 깊이 방향의 후방측으로 눌려졌을 뿐인 위치이다. 자동 리셋 위치는, 초기 위치로부터 깊이 방향의 후방측으로 눌리며, 또한 깊이 방향의 전방측에서 보아 시계 방향으로 약 90도만큼 돌려짐으로써 깊이 방향의 위치가 유지되는 위치이다.

트립하고 있는 상태에서 리셋 막대(25)가 깊이 방향의 후방측으로 눌리면, 깊이 방향에 있어서의 후방측의 단부에 의해 판 스프링(35) 및 가동판(34)이 폭방향의 일방측으로 눌리기 때문에, 과부하 상태가 해소되어 있으면, 재차 a 접점을 개방하고, b 접점을 폐쇄한다. 한편, 트립하고 있는 상태에서 리셋 막대(25)가 깊이 방향의 후방측으로 눌리며, 또한 깊이 방향의 전방측에서 보아 시계 방향으로 약 90도만큼 돌려지면, 리셋 막대(25)는 깊이 방향의 위치가 유지된다. 그리고, 깊이 방향에 있어서의 후방측의 단부에 의해 판 스프링(35) 및 가동판(34)이 폭방향의 일방측으로 눌리기 때문에, 과부하 상태가 해소되었을 때, 자동적으로 재차 a 접점을 개방하고, b 접점을 폐쇄한다.

다음에, 시프터(22) 및 레버(23)의 구조에 대해서 설명한다.

도 2는 시프터 및 레버를 나타내는 도면이다.

여기서는, 케이스(12)를, 종방향의 타방측, 폭방향의 일방측 및 깊이 방향의 후방측에서 본 상태를 나타낸다.

도 3은 케이스를 나타내는 도면이다.

여기서는, 케이스(12)를, 종방향의 타방측, 폭방향의 일방측 및 깊이 방향의 후방측에서 본 상태를 나타낸다. 케이스(12)의 내측에는, 격벽(41∼43)과, 거더판(44)이 형성되어 있다.

격벽(41∼43)은, 폭방향의 일방측으로부터 타방측을 향하여 순서대로 배치되고, 깊이 방향으로 연장되며, 깊이 방향 및 종방향을 따른 판형으로 형성되어 있다. 격벽(41)에 있어서의 폭방향의 일방측에는, U상의 바이메탈(21) 및 접속 단자(27)가 배치되어 있다. 격벽(41)과 격벽(42) 사이에는, V상의 접속 단자(27)가 배치되어 있다. 격벽(42)과 격벽(43) 사이에는, W상의 바이메탈(21) 및 접속 단자(27)가 배치되어 있다. 격벽(43)에 있어서의 폭방향의 타방측에는, 반전 기구(24)가 배치되어 있다. 격벽(41∼43)에는, 깊이 방향에 있어서의 후방측의 단면 중, 종방향의 타방측에, 깊이 방향의 후방측을 향하여 볼록해지는 대략 원기둥형의 돌기부(45)가 형성되어 있고, 3개의 돌기부(45)는, 폭방향을 따라 일직선 상에 나열되어 있다. 격벽(42)의 돌기부(45)만은, 깊이 방향의 후방측이 되는 머리부가 폭방향의 타방측으로 융기하고 있다.

격벽(41∼43)에는, 깊이 방향에 있어서의 후방측의 단면 중, 종방향의 일방측에도, 깊이 방향의 후방측을 향하여 볼록해지는 대략 원기둥형의 돌기부(45)가 형성되어 있다. 역시 격벽(42)의 돌기부(45)만은, 깊이 방향의 후방측이 되는 머리부가 폭방향의 타방측으로 융기하고 있다. 종방향의 일방측에 마련된 돌기부(45)는, V상에도 바이메탈을 갖는 3소자 구조의 1E 형식이나 2E 형식을 채용하였을 때에, 시프터가 감합된다. 따라서, 케이스(12)는 3소자 구조의 1E 형식이나 2E 형식과 공통화되어 있다.

거더판(44)은, 깊이 방향의 후방측에 배치되며, 폭방향으로 연장되어, 폭방향 및 종방향을 따른 판형으로 형성되어 있다. 거더판(44)에는, 격벽(43)보다 폭방향의 타방측이며, 종방향에 있어서의 타방측의 가장자리부에는, 종방향의 일방측을 향하여 오목해져 깊이 방향에서 보아 대략 U자형이 되는 오목홈(46)이 형성되어 있다.

도 4는 시프터를 나타내는 도면이다.

시프터(22)는, 폭방향이 장변이 되고, 종방향이 단변이 되는 대략 사각형의 평판이다. 시프터(22)에는, 폭방향의 일방측에, 폭방향으로 연장되며, 격벽(41)의 돌기부(45)가 감합하는 긴 구멍(51)이 형성되어 있다. 시프터(22)에는, 폭방향의 타방측에, 폭방향으로 연장되며, 격벽(42)의 돌기부(45) 및 격벽(43)의 돌기부(45)가 감합하는 긴 구멍(52)이 형성되어 있다. 긴 구멍(52)은, 폭방향의 일방측과 타방측에서 종방향의 크기가 다르고, 폭방향의 일방측은, 격벽(42)에 있어서의 돌기부(45)의 머리부보다 크고, 폭방향의 타방측은, 격벽(42)에 있어서의 돌기부(45)의 머리부보다 작다. 시프터(22)는, 긴 구멍(51)이 격벽(41)의 돌기부(45)에 감합되며, 긴 구멍(52)이 격벽(42)의 돌기부(45) 및 격벽(43)의 돌기부(45)에 감합됨으로써, 폭방향을 따라 변위 가능해진다. 긴 구멍(52)에 있어서의 폭방향의 일방측에, 격벽(42)의 돌기부(45)가 있을 때에는, 시프터(22)의 제거가 가능해진다. 긴 구멍(52)에 있어서의 폭방향의 타방측에, 격벽(42)의 돌기부(45)가 있을 때에는, 돌기부(45)의 머리부가 빠짐 방지가 되어, 시프터(22)의 제거가 불가해진다.

시프터(22)에는, 종방향의 일방측에, 걸어 맞춤편(53∼55)이 형성되어 있다. 걸어 맞춤편(53)은, 격벽(41)보다 폭방향의 일방측에 배치되며, 종방향의 일방측을 향하고 나서 폭방향의 일방측을 향하여 돌출하고 있다. 걸어 맞춤편(53) 중, 폭방향의 일방측을 향하는 선단에 U상에 있어서의 바이메탈(21)의 자유단이 걸어 맞춰진다. 걸어 맞춤편(54)은, 격벽(41)과 격벽(42) 사이에 배치되며, 종방향의 일방측을 향하고 나서 폭방향의 일방측을 향하여 돌출하고 있다. 걸어 맞춤편(55)은, 격벽(43)보다 폭방향의 타방측에 배치되며, 종방향의 일방측을 향하고 나서 폭방향의 일방측 및 타방측의 쌍방을 향하여 돌출하고 있다. 걸어 맞춤편(53) 중, 폭방향의 일방측을 향하는 선단에 W상에 있어서의 바이메탈(21)의 자유단이 걸어 맞춰지고, 폭방향의 타방측을 향하는 선단(56)에 레버(23)가 걸어 맞춰진다.

3소자 구조의 1E 형식을 채용한 경우는, 걸어 맞춤편(54) 중, 폭방향의 일방측을 향하는 선단에 V상에 있어서의 바이메탈의 자유단이 걸어 맞춰진다. 따라서, 시프터(22)는, 3소자 구조의 1E 형식과 공통화되어 있다.

도 5는 레버를 나타내는 사시도이다.

도면 중의 (a)는 레버(23)를, 종방향의 타방측, 폭방향의 일방측 및 깊이 방향의 후방측에서 본 상태를 나타내고, 도면 중의 (b)는 레버(23)를, 종방향의 일방측, 폭방향의 타방측 및 깊이 방향의 전방측에서 본 상태를 나타낸다.

도 6은 레버를 나타내는 투영도이다.

도면 중의 (a)는 레버(23)를 깊이 방향의 후방측에서 보아 숨겨진 선을 표시한 상태를 나타내고, 도면 중의 (b)는 레버(23)를 폭방향의 타방측에서 본 상태를 나타내고, 도면 중의 (c)는 (b)의 A-A 단면을 나타낸다.

레버(23)에는, 종방향의 일방측에, 한 쌍의 대향판(61 및 62)이 형성되어 있다. 대향판(61 및 62)은, 종방향 및 폭방향을 따른 평판형으로 형성되고, 깊이 방향으로 이격한 상태에서 서로 대향하며, 깊이 방향으로 연장되는 원기둥형의 지지축(63)에 의해 연결되어 있다. 대향판(61 및 62)의 이격 거리는, 거더판(44)의 두께보다 약간 크고, 지지축(63)의 직경은 오목홈(46)보다 약간 작다. 레버(23)는, 대향판(61 및 62)이 거더판(44)을 사이에 끼운 상태에서, 지지축(63)이 오목홈(46)에 감합됨으로써, 케이스(12)에 대하여 지지축(63)에 의해 회동 가능하게 지지된다. 레버(23)에는, 종방향에 있어서의 타방측의 대략 절반에 걸쳐, 폭방향의 일방측을 향한 단면(64)이 형성되어 있다. 단면(64)은, 종방향 및 깊이 방향을 따른 평면이며, 시프터(22)에 있어서의 걸어 맞춤편(53)의 선단(56)에 걸어 맞춰진다. 레버(23)에는, 종방향의 타방측에, 폭방향의 타방측을 향한 단면(65)이 형성되어 있다. 단면(65)은, 폭방향의 타방측을 향하여 볼록해지는 깊이 방향을 따른 곡면이며, 반전 기구(24)에 있어서의 보상 바이메탈(31)의 자유단에 걸어 맞춰진다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 깊이 방향에서 보아, 지지축(63)의 중심과, 단면(65) 중 가장 폭방향의 타방측으로 팽창된 위치를 연결하는 점선으로 나타낸 직선(L1)은, 종방향을 따라 연장되어 있다.

《동작》

다음에, 제1 실시형태의 주요한 동작에 대해서 설명한다.

도 7은 시프터 및 레버의 동작을 설명하는 도면이다.

여기서는, 케이스(12)를 깊이 방향의 후방측에서 본 상태를 나타낸다. 통상시에는, 시프터(22)는, 폭방향의 일방측에 위치하며, 레버(23)는, 단면(65)이 보상 바이메탈(31)로 눌림으로써, 종방향의 타방측이 폭방향의 일방측에 위치하고 있다.

그리고, 과부하 상태가 되면, 시프터(22)는, 바이메탈(21)이 만곡함으로써, 걸어 맞춤편(53) 및 걸어 맞춤편(55) 중 적어도 한쪽이 눌려 폭방향의 타방측으로 변위한다. 이에 의해, 레버(23)는, 시프터(22)가 폭방향의 타방측으로 변위함으로써, 단면(64)이 걸어 맞춤편(55)의 선단(56)에 눌려, 깊이 방향의 후방측에서 보아 반시계 방향으로 회동하여, 종방향의 타방측이 폭방향의 타방측으로 변위한다. 이에 의해, 반전 기구(24)는, 보상 바이메탈(31)의 자유단측이 폭방향의 타방측으로 변위함으로써, a 접점을 폐쇄하고, b 접점을 개방한 트립 상태가 된다.

그리고, 과부하 상태가 해소되면, 바이메탈(21)이 직선형으로 되돌아가, 자유단측이 폭방향의 일방측에 복귀한다. 또한, 리셋 막대(25)가 수동 리셋 위치 또는 자동 리셋 위치에 있으면, 반전 기구(24)는, a 접점을 개방하고, b 접점을 폐쇄한 통상시의 상태로 복권되고, 보상 바이메탈(31)은, 자유단측이 폭방향의 일방측으로 변위한다. 이에 의해, 레버(23)는, 단면(65)이 보상 바이메탈(31)로 눌림으로써, 깊이 방향의 후방측에서 보아 시계 방향으로 회동하여, 종방향의 타방측이 폭방향의 일방측으로 변위한다. 이에 의해, 시프터(22)는, 걸어 맞춤편(55)이 레버(23)의 단면(64)으로 눌림으로써, 깊이 방향의 일방측에 복귀한다.

《작용》

다음에, 제1 실시형태의 주요한 작용에 대해서 설명한다.

과부하로부터 보호하는 2소자 구조의 열동형 과부하 계전기(11)는, 바이메탈(21)과, 시프터(22)와, 레버(23)와, 반전 기구(24)를 구비한다. 바이메탈(21)은, 가열되었을 때에 만곡한다. 시프터(22)는, 바이메탈(21)이 만곡하였을 때에, 바이메탈(21)로 눌려 변위한다. 레버(23)는, 지지축(63)에 의해 회동 가능하게 지지되어, 시프터(22)가 변위하였을 때에, 시프터(22)로 눌려 회동한다. 반전 기구(24)는, 레버(23)가 회동하였을 때에, 레버(23) 중 시프터(22)로 눌리는 위치보다 직경 방향 외측의 위치로부터 눌림으로써, 접점을 반전시킨다.

이에 의해, 레버(23)는, 시프터(22)의 변위량을 증폭시켜 반전 기구(24)에 전달할 수 있다. 즉, 2소자 구조는 3소자 구조에 비해서 소자수가 적기 때문에, 그만큼 시프터(22)의 변위량이 작아져 버리지만, 시프터(22)의 변위량을 레버(23)의 증폭 작용에 의해 보충할 수 있다. 따라서, 2소자 구조로 3소자 구조와 동등한 변위량을 얻기 위해, 히터(26)의 설계를 재검토할 필요는 없다. 또한, 2소자 구조와 3소자 구조에서 개별로 히터(26)를 설계할 필요가 없어 공통화할 수 있다. 그 때문에, 제조 비용의 증대를 억제할 수 있고, 또한 조립 공정에 있어서의 각 부품의 관리도 용이해진다. 레버(23)는, 지지축(63)이 일체 성형되어 있기 때문에, 부품 개수의 증대를 억제하여, 조립 작업의 용이성도 향상한다.

레버(23)는, 회동 중심이 되는 지지축(63)의 위치, 시프터(22)에 의해 눌리는 위치 및 반전 기구(24)를 누르는 위치가 조정됨으로써, 시프터(22)에 있어서의 변위량의 증폭 배율이 조정된다. 예컨대, 깊이 방향에서 보아, 지지축(63)의 위치와 시프터(22)에 의해 눌리는 위치를 가까이할수록, 또한 시프터(22)에 의해 눌리는 위치와 반전 기구(24)를 누르는 위치를 멀리할수록, 증폭 배율이 커진다. 이와 같이, 증폭 배율을 임의로 조정하여 반전 기구(24)에 전달할 수 있다. 증폭 배율에 따라서는 3소자 구조보다 보상 바이메탈(31)의 변위량을 크게 할 수 있기 때문에, 반전 기구(24)의 동작 불량을 억제하여, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

레버(23)는, 바이메탈(21)이 만곡하지 않을 때, 즉 통상시에, 지지축(63)의 축방향에서 보아, 회동 중심이 되는 지지축(63)의 위치 및 반전 기구(24)를 누르는 위치가, 반전 기구(24)를 누르는 방향의 직교 방향으로 나열되어 있다. 즉, 깊이 방향에서 보아, 지지축(63)의 중심과, 단면(65) 중 가장 폭방향의 타방측으로 팽창된 위치를 연결하는 직선(L1)이 종방향에 대하여 이루는 각도(θ)를 가급적 작게 하고 있다. 레버(23)가 회동할 때에, 단면(65) 중 가장 폭방향의 타방측으로 팽창된 위치의 궤도는, 직선(L1)이 종방향에 대하여 이루는 각도(θ)가 작을수록, 폭방향으로 크게 변위하기 때문이다. 따라서, 반전 기구(24)를 누르는 위치의 궤도가 폭방향으로 가장 변위하기 쉬워져, 시프터(22)에 있어서의 변위량의 증폭 배율을 높일 수 있다.

시프터(22)는, 바이메탈(21)로 눌리는 위치와, 레버(23)를 누르는 위치가, 변위 방향을 따른 일직선 상에 배치되어 있다. 이와 같이, 역점과 작용점이 일직선 상에 배치되어 있기 때문에, 시프터(22)는, 바이메탈(21)로 눌릴 때에, 깊이 방향의 후방측에서 보아, 시계 방향의 모멘트가 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 시프터(22)의 형상을, 깊이 방향에서 보아, 바이메탈(21)로 눌리는 위치보다 종방향의 일방측으로 크게 확대시키는 등, 중량 밸런스에 의해 모멘트의 억제를 도모할 필요가 없어져, 경량화나 공간 절약화를 실현할 수 있다.

시프터(22)는, 평판형이며, 레버(23)는, 지지축(63)이 시프터(22)의 면직각 방향으로 연장되어, 시프터(22)의 면방향으로 회동한다. 이에 의해, 열동형 과부하 계전기(11)가 깊이 방향으로 대형화하는 것을 억제할 수 있다.

다음에, 비교예에 대해서 설명한다.

도 8은 비교예를 나타내는 도면이다.

여기서는, 케이스(12)를 깊이 방향의 후방측에서 본 상태를 나타낸다. 열동형 과부하 계전기(71)는, 시프터(72)를 구비하고 있고, 일실시형태의 시프터(22)와는 형상이 다르다. 비교예가 되는 열동형 과부하 계전기(71)에서는, 바이메탈(21)에 의해 눌린 시프터(72)가 반전 기구(24)를 직접적으로 누름으로써, 트립 상태가 된다. 2소자 구조는 3소자 구조에 비해서 소자수가 적기 때문에, 그만큼 시프터(72)의 변위량이 작아져 버린다. 2소자 구조에서 3소자 구조와 동등한 변위량을 얻기 위해서는, 히터(26)의 설계를 재검토할 필요가 있지만, 반대로 3소자 구조에서는 발열량이 커져, 각 단자의 상승 온도가 규격 범위를 넘을 가능성이 있다. 즉, 2소자 구조와 3소자 구조에서 개별로 히터(26)를 설계하지 않으면 안 되어 공통화할 수 없었다.

또한, 시프터(72)는, 보상 바이메탈(31)을 누르는 위치가, 바이메탈(21)로 눌리는 위치보다 종방향의 타방측에 있으며, 역점과 작용점이 폭방향을 따른 일직선 상에 배치되어 있지 않았다. 그 때문에, 시프터(72)는, 바이메탈(21)로 눌릴 때에, 깊이 방향의 후방측에서 보아, 시계 방향의 모멘트가 작용하여, 돌기부(45)에 대한 슬라이딩 저항이 된다. 그래서, 시프터(72)의 형상을, 깊이 방향에서 보아, 바이메탈(21)로 눌리는 위치보다 종방향의 일방측으로 크게 확대시킴으로써, 중량 밸런스에 의해 모멘트의 억제를 도모하고 있었다. 따라서, 경량화나 공간절약화가 방해되고 있었다.

《제2 실시형태》

《구성》

다음에, 도 9 내지 도 18은 본 발명에 따른 제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기를 나타내는 도면이다. 이 열동형 과부하 계전기(80)는, 과부하 및 결상으로부터 보호하는 3소자 구조의 2E(2요소) 형식의 장치이다.

제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기(80)는, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 케이스(12)의 내부에, U·V·W의 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)과, 누름 시프터(81)와, 당김 시프터(82)와, 차동 레버(83)와, 반전 기구(24)와, 리셋 막대(25)가 배치되어 있다. 여기서, 차동 레버(83)는, 본 발명에서는 레버로서 기재되어 있다.

3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)은, 깊이 방향으로 연장되며, 종방향 및 깊이 방향을 따른 판형으로 형성되어 있고, 깊이 방향의 전방측이 고정단이 되고, 후방측이 자유단이다. 각 바이메탈(21)은, 깊이 방향의 전방측이 주단자에 접속되고, 깊이 방향의 후방측이 히터(26)의 일단에 접합되어 있다. 히터(26)는, 각 바이메탈(21)에 감기며, 타단이 깊이 방향의 전방측에서 접속 단자(27)에 접합되어 있다.

누름 시프터(81) 및 당김 시프터(82)는, 두께 방향이 동일 평면이 되도록 케이스(12)에 지지되어 있다. 과부하 상태가 되면, 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)이 만곡함으로써 누름 시프터(81)가 폭방향의 타방측으로 변위하고, 누름 시프터(81)의 변위와 함께 당김 시프터(82) 및 차동 레버(83)가 변위한다. 또한, 결상 발생 시가 되면, 결상이 생긴 상의 만곡하지 않는 바이메탈이 당김 시프터(82)의 변위를 규제하여, 누름 시프터(81)가 과부하 상태와 동일하게 변위하도록 하고 있다.

반전 기구(24) 및 리셋 막대(25)는, 도 1 및 도 2에서 나타낸 제1 실시형태의 열동형 과부하 계전기(11)의 구성과 동일 구성이기 때문에, 동일 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

케이스(12)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 케이스(12)의 내측에 격벽(41∼43)과, 거더판(44)이 형성되어 있다. 여기서, 거더판(44)은, 본 발명에서는 케이스의 벽부로서 기재되어 있다. 격벽(41∼43)의 종방향의 타방측에는, 복수의 돌기부(45a1, 45b1)가 폭방향을 따라 나열되어 형성되어 있다. 격벽(41, 43)에 형성되어 있는 돌기부(45a1)는 기둥형으로 돌출하고 있다. 격벽(42)에 형성되어 있는 돌기부(45b1)는, 격벽(42)으로부터 돌출하는 기둥부(48a)와, 기둥부(48a)의 선단으로부터 종방향의 타방측으로 융기하고 있는 머리부(48b)가 형성되어 있다. 격벽(41∼43)의 종방향의 일방측에도 폭방향으로 나열되어 복수의 돌기부(45a2, 45b2)가 형성되어 있다. 격벽(41, 43)에 형성되어 있는 돌기부(45a2)는 기둥형으로 돌출하고 있다. 격벽(42)에 형성되어 있는 돌기부(45b2)는, 격벽(42)으로부터 돌출하는 기둥부(49a)와, 기둥부(49a)의 선단으로부터 종방향의 타방측으로 융기하고 있는 머리부(49b)가 형성되어 있다.

누름 시프터(81)는, 제1 실시형태의 열동형 과부하 계전기(11)에서 사용한 시프터(22)와 동일 형상의 절연체이다. 즉, 누름 시프터(81)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 폭방향의 일방측에, 격벽(41)의 돌기부(45a1)가 감합하는 긴 구멍(51)이 형성되고, 폭방향의 타방측에, 격벽(42)의 돌기부(45b1), 및 격벽(43)의 돌기부(45a1)가 감합하는 긴 구멍(52)이 형성되어 있다. 여기서, 긴 구멍(52)의 폭방향의 일방측의 구멍폭은, 돌기부(45b1)의 머리부의(48b) 종방향의 치수보다 크고, 긴 구멍(52)의 폭방향의 타방측의 구멍폭은, 돌기부(45b1)의 머리부(48b)의 종방향의 치수보다 작으며, 돌기부(45b1)의 기둥부(48a)의 종방향의 치수보다 크게 형성되어 있다. 이 긴 구멍(52)의 폭방향의 일방측이, 본 발명에 기재되어 있는 장착 구멍에 대응하고 있다. 또한, 누름 시프터(81)에는, 종방향의 일방측에 걸어 맞춤편(53∼55)이 형성되어 있다.

당김 시프터(82)는, 폭방향이 장변이 되고, 종방향이 단변이 되는 대략 사각형의 절연체이다. 당김 시프터(82)에는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 폭방향의 일방측에, 격벽(41)의 돌기부(45a2)가 감합하는 긴 구멍(85)이 형성되고, 폭방향의 타방측에, 격벽(43)의 돌기부(45b2)가 감합하는 긴 구멍(86)이 형성되고, 긴 구멍(85) 및 긴 구멍(86) 사이로서 종방향의 일방측에 긴 구멍(87)이 형성되어 있다. 여기서, 긴 구멍(87)의 폭방향의 타방측의 구멍폭은, 돌기부(45b2)의 머리부(49a)의 종방향의 치수보다 크고, 긴 구멍(87)의 폭방향의 일방측의 구멍폭은, 돌기부(45b2)의 머리부(49a)의 종방향의 치수보다 작으며, 돌기부(45b2)의 대략 원기둥형으로 돌출하고 있는 부분의 종방향의 치수보다 크게 형성되어 있다. 이 긴 구멍(87)의 폭방향의 타방측이, 본 발명에 기재되어 있는 장착 구멍에 대응하고 있다. 또한, 당김 시프터(82)에는, 종방향의 타방측에 걸어 맞춤편(88∼90)이 형성되어 있으며, 당김 시프터(82)의 폭방향의 타방측에는, 종방향의 타방측에서 개구하여 일방측으로 연장되는 걸어 맞춤홈(91)이 형성되어 있다.

도 12는 차동 레버(83)를 나타내는 사시도이고, 도 13의 (a)는 차동 레버(83)를 폭방향의 타방측에서 본 도면이고, 도 13의 (b)는 (a)의 A-A 단면을 나타내고 있다.

차동 레버(83)는, 종방향의 일방측에, 한 쌍의 대향판(92, 93)이 형성되어 있다. 한 쌍의 대향판(92, 93)은, 종방향 및 폭방향을 따른 평판형으로 형성되고, 깊이 방향으로 이격한 상태로 서로 대향하며, 깊이 방향으로 연장되는 원기둥형의 지지축(94)에 의해 연결되어 있다. 한 쌍의 대향판(92 및 93)의 이격 거리는, 케이스(12)의 거더판(44)의 두께보다 약간 크고, 지지축(94)의 직경은, 당김 시프터(82)의 걸어 맞춤홈(91)의 홈폭보다 약간 작다. 차동 레버(83)의 종방향의 타방측에는, 폭방향의 일방측을 향하여 종방향 및 깊이 방향을 따른 평면으로 한 단부면(95)이 형성되어 있다. 또한, 차동 레버(83)의 종방향의 타방측에는, 폭방향의 타방측을 향하여 볼록해지는 깊이 방향을 따른 곡면인 단부면(96)이 형성되어 있다.

누름 시프터(81)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 긴 구멍(51)이 케이스(12)의 격벽(41)의 돌기부(45a1)에 감합되고, 긴 구멍(52)이 격벽(42)의 돌기부(45b1) 및 격벽(43)의 돌기부(45a1)에 감합됨으로써, 폭방향을 따라 변위 가능하게 배치되어 있다. 긴 구멍(52)의 폭방향의 일방측에 격벽(42)의 돌기부(45b1)가 있을 때에는, 머리부(48b)가 통과 가능한 구멍폭으로 되어 있기 때문에, 누름 시프터(81)의 제거가 가능해진다. 긴 구멍(52)의 폭방향의 타방측에, 격벽(42)의 돌기부(45b1)가 있을 때에는, 돌기부(45b1)의 머리부(48b)가 빠짐 방지가 되어, 누름 시프터(81)의 제거가 불가해진다. 또한, 누름 시프터(81)의 걸어 맞춤편(53)은, U상의 바이메탈(21U)의 자유단에 폭방향의 타방측으로부터 걸어 맞춰지고, 걸어 맞춤편(54)은, V상의 바이메탈(21V)의 자유단에 폭방향의 타방측으로부터 걸어 맞춰져 있다. 걸어 맞춤편(55)은, W상의 바이메탈(21W)의 자유단에 폭방향의 타방측으로부터 걸어 맞춰지고, 폭방향의 타방측을 향하는 선단(56)에 차동 레버(83)가 걸어 맞춰진다.

당김 시프터(82)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 긴 구멍(85)이 케이스(12)의 격벽(41) 및 돌기부(45a2)에 감합되고, 긴 구멍(86)이 격벽(43)의 돌기부(45a2)에 감합되고, 긴 구멍(87)이 격벽(42)의 돌기부(b2)에 감합됨으로써, 폭방향을 따라 변위 가능하게 배치되어 있다. 긴 구멍(58)의 폭방향의 타방측에 격벽(42)의 돌기부(45b2)가 있을 때에는, 머리부(49b)가 통과 가능한 구멍폭으로 되어 있기 때문에, 당김 시프터(82)의 제거가 가능해진다. 긴 구멍(58)의 폭방향의 일방측에, 격벽(42)의 돌기부(45b2)가 있을 때에는, 돌기부(45b2)의 머리부(49b)가 빠짐 방지가 되어, 당김 시프터(82)의 제거가 불가해진다. 또한, 당김 시프터(82)의 걸어 맞춤편(88)은, U상의 바이메탈(21U)의 자유단에 폭방향의 일방측으로부터 걸어 맞춰지고, 걸어 맞춤편(89)은, V상의 바이메탈(21V)의 자유단에 폭방향의 일방측으로부터 걸어 맞춰져 있다. 걸어 맞춤편(90)은, W상의 바이메탈(21W)의 자유단에 폭방향의 일방측으로부터 걸어 맞춰져 있다.

차동 레버(83)는, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 대향판(92, 93)이 케이스(12)의 거더판(44)을 사이에 두고, 지지축(94)이 걸어 맞춤홈(91)에 감합함으로써, 케이스(12)에 지지축(94)을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 차동 레버(83)의 폭방향의 일방측을 향하고 있는 단부면(95)은, 누름 시프터(81)의 걸어 맞춤편(55)의 선단(56)에 걸어 맞춰진다. 차동 레버(83)의 폭방향의 타방측을 향하고 있는 단부면(96)에는, 반전 기구(24)의 보상 바이메탈(31)의 자유단이 걸어 맞춰져 있다.

《제2 실시형태의 동작》

제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기(80)는, 과부하 상태가 되면, 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)이 만곡함으로써 누름 시프터(81) 및 당김 시프터(82)가 폭방향의 타방측으로 변위한다. 차동 레버(83)는, 누름 시프터(81) 및 당김 시프터(8)가 폭방향의 타방측으로 변위함으로써, 단부면(94)이 걸어 맞춤편(55)의 선단에 눌려, 지지축(93)을 회전 중심으로 하여 반시계 방향으로 회동한다. 이에 의해, 반전 기구(24)는, 보상 바이메탈(31)의 자유단측이 폭방향의 타방측으로 변위함으로써, a 접점을 폐쇄하고, b 접점을 개방한 트립 상태가 된다.

또한, 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W) 중 어느 것인가에 결상이 생긴 경우에 대해서 설명한다. 예로서, U상의 바이메탈(21U)이 결상이라고 하면, 바이메탈(21U)은 다른 상의 바이메탈(21V, 21W)에 대하여 가열되지 않고 저온이 되기 때문에, 만곡 변위가 발생하지 않거나, 만곡 변위가 발생하였다고 해도 다른 바이메탈(21V, 21W)에 대하여 작아진다. 이와 같이 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W) 만곡 변위량이 상마다 변화하면, 누름 시프터(81)는, 가장 만곡 변위가 큰 바이메탈(21V, 21W)의 변위량만큼 보상 바이메탈(31)측으로 변위하지만, 당김 시프터(82)는 가장 만곡 변위가 작은 바이메탈(12U)의 변위량밖에 변위하지 않아, 누름 시프터(81)와 당김 시프터(82)의 변위량에 차가 생긴다. 이러한 차동이 생기면, 지지축(94) 둘레로 한 차동 레버(83)의 반시계 방향의 회동량이, 과부하 상태와 비교하여 커진다. 이 차동 레버(83)의 회동에 의해, 차동 레버(83)의 변위량이 누름 시프터(81)의 변위량보다 커진다. 이에 의해, 결상이 생긴 경우에는, 과부하 전류가 흘렀을 때보다 빠르게 트립 상태가 된다.

《누름 시프터, 당김 시프터 및 차동 레버의 조립》

다음에, 제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기(80)를 구성하는 누름 시프터(81), 당김 시프터(82) 및 차동 레버(83)의 조립에 대해서 설명한다.

먼저, 당김 시프터(82)의 조립에 대해서 도 16을 참조하여 설명한다. 당김 시프터(82)를, 격벽(41∼43)의 돌기부(45a2), 돌기부(45b2)를 마련하고 있는 측으로, 깊이 방향의 후방측으로부터 전방측을 향하여 이동시켜 간다. 그리고, 당김 시프터(82)의 긴 구멍(85, 86)에 돌기부(45a2)를 감합하고, 긴 구멍(87)의 폭방향의 타방측(장착 구멍)에 돌기부(45b2)의 머리부(49b)를 감합한다. 이어서, 당김 시프터(82)를 폭방향의 타방측을 향하여 슬라이드(도 16로 나타내는 화살표(S1) 방향)해 간다. 이때, 걸어 맞춤편(88∼90)이 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)의 자유단에 폭방향의 일방측으로부터 걸어 맞춰져, 당김 시프터(82)의 위치 맞춤이 완료한다. 이 당김 시프터(82)의 위치 맞춤이 완료하였을 때에, 돌기부(45b2)가 긴 구멍(87)의 폭방향의 일방측으로 이동하여, 돌기부(45b2)의 머리부(49b)가 긴 구멍(87)의 폭방향의 일방측에 대하여 빠짐 방지가 되고, 당김 시프터(82)가, 깊이 방향의 후방측으로의 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

다음에, 누름 시프터(81)의 조립에 대해서 도 17을 참조하여 설명한다. 누름 시프터(81)를, 격벽(41∼43)의 돌기부(45a1), 돌기부(45b1)를 마련하고 있는 측으로, 깊이 방향의 후방측으로부터 전방측을 향하여 이동시켜 간다. 그리고, 누름 시프터(81)의 긴 구멍(51)에 돌기부(45a1)를 감합하고, 긴 구멍(52)의 폭방향의 일방측(장착 구멍)에 돌기부(45b1)의 머리부(48b)를 감합한다. 이어서, 누름 시프터(81)를 폭방향의 일방측을 향하여 슬라이드(도 17로 나타내는 화살표(S2) 방향)해 간다. 이때, 걸어 맞춤편(53∼55)이 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)의 자유단에 폭방향의 타방측으로부터 걸어 맞춰져, 누름 시프터(81)의 위치 맞춤이 완료한다. 이 누름 시프터(81)의 위치 맞춤이 완료하였을 때에, 돌기부(45b1)가 긴 구멍(52)의 폭방향의 타방측으로 이동하여, 돌기부(45b1)의 머리부(48b)가 긴 구멍(52)의 타방측에 대하여 빠짐 방지가 되고, 누름 시프터(81)가, 깊이 방향의 후방측으로의 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

다음에, 차동 레버(33)의 조립에 대해서 도 15 및 도 18을 참조하여 설명한다. 한 쌍의 대향판(92, 93)이 당김 시프터(82)의 걸어 맞춤홈(91) 및 거더판(44)에 접촉하는 위치까지, 차동 레버(33)를 종방향의 일방측(도 18에서 나타내는 화살표(S3) 방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 차동 레버(33)는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 대향판(92, 93)이 거더판(44)을 사이에 끼운 상태로 배치되고, 깊이 방향의 후방측으로의 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

또한, 전술한 누름 시프터(81), 당김 시프터(82) 및 차동 레버(83)의 조립 순서에서는, 당김 시프터(82), 이어서 누름 시프터(81)의 순서로 케이스(12)에 조립해 갔지만, 누름 시프터(81), 이어서 당김 시프터(82)의 순서로 케이스(12)에의 조립도 가능하다.

《제2 실시형태의 작용》

다음에, 제2 실시형태의 열동형 과부하 계전기(80)의 주요한 작용에 대해서 설명한다.

누름 시프터(81)는, 깊이 방향의 후방측으로부터 전방측을 향하여 이동함으로써 긴 구멍(51)에 돌기부(45a1)를 감합하고, 긴 구멍(52)의 폭방향의 일방측(장착 구멍)에 돌기부(45b1)의 머리부(48b)를 감합한 후, 폭방향의 일방측을 향하여 슬라이드한다. 이에 의해, 누름 시프터(81)의 걸어 맞춤편(53∼55)이 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)의 자유단에 걸어 맞춰져 위치 맞춤이 완료한다. 이 위치 맞춤이 완료한 누름 시프터(81)는, 돌기부(45b1)의 머리부(48b)가 긴 구멍(52)의 타방측으로부터의 빠짐 방지로서 기능하여, 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

또한, 당김 시프터(82)는, 깊이 방향의 후방측으로부터 전방측을 향하여 이동함으로써 긴 구멍(85, 86)에 돌기부(45a2)를 감합하고, 긴 구멍(87)의 폭방향의 타방측(장착 구멍)에 돌기부(45b2)의 머리부(49b)를 감합한 후, 폭방향의 타방측을 향하여 슬라이드한다. 이에 의해, 누름 시프터(81)의 걸어 맞춤편(88∼90)이 3상의 바이메탈(21U, 21V, 21W)의 자유단에 걸어 맞춰져 위치 맞춤이 완료한다. 이 위치 맞춤이 완료한 당김 시프터(82)도, 돌기부(45b2)의 머리부(49b)가 긴 구멍(87)의 폭방향의 일방측으로부터의 빠짐 방지로서 기능하여, 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

또한, 차동 레버(33)는, 종방향의 일방측으로 이동함으로써 지지축(94)이 당김 시프터(82)의 걸어 맞춤홈(91)에 감합하고, 폭방향의 일방측을 향하고 있는 단부면(95)이 누름 시프터(81)의 걸어 맞춤편(55)의 선단(56)에 걸어 맞춰지고, 폭방향의 타방측을 향하고 있는 단부면(96)이 반전 기구(24)의 보상 바이메탈(31)에 걸어 맞춰진 상태로 위치 맞춤이 완료한다. 이 위치 맞춤이 완료한 차동 레버(33)는, 한 쌍의 대향판(92, 93)이 케이스(12)의 거더판(44)을 사이에 끼움으로써 탈락이 방지된 상태로 케이스(12)에 조립된다.

따라서, 누름 시프터(81), 당김 시프터(82) 및 차동 레버(33)의 각각의 부품은, 개별로 케이스(12)에 슬라이드하여 조립할 수 있기 때문에, 조립 순서의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 누름 시프터(81), 당김 시프터(82) 및 차동 레버(33)의 조립은, 3차원 방향으로 직교하는 깊이 방향, 종방향 및 폭방향의 이동으로 조립할 수 있기 때문에, 로봇 핸드에 의한 자동 조립을 실현할 수 있다.

또한, 반제품 상태의 열동형 과부하 계전기(80)를 라인상에 반송하여도, 누름 시프터(81), 당김 시프터(82) 및 차동 레버(33)의 케이스(12)로부터의 탈락을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 생산 능률을 향상시킬 수 있다.

이상, 한정된 수의 실시형태를 참조하면서 설명하였지만, 권리 범위는 이들에 한정되는 것이 아니며, 상기 개시에 기초한 실시형태의 개변은, 당업자에게 있어서 자명한 것이다.

11 : 열동형 과부하 계전기 12 : 케이스
21, 21U, 21V, 21W : 바이메탈 22 : 시프터
23 : 레버 24 : 반전 기구
25 : 리셋 막대 26 : 히터
27 : 접속 단자 31 : 보상 바이메탈
32 : 석방 레버 33 : 인장 스프링
34 : 가동판 35 : 판 스프링
36 : 연동판 41 : 격벽
42 : 격벽 43 : 격벽
44 : 거더판(벽부) 45, 45a1, 45b1, 45a2, 45b2 : 돌기부
46 : 오목홈 47 : 판 스프링
48a, 49a : 기둥부 48b, 49b : 머리부
51 : 긴 구멍 52 : 긴 구멍
53 : 걸어 맞춤편 54 : 걸어 맞춤편
55 : 걸어 맞춤편 56 : 선단
61 : 대향판 62 : 대향판
63 : 지지축 64 :단부면
65 : 단부면 71 : 열동형 과부하 계전기
72 : 시프터 80 : 열동형 과부하 계전기
81 : 누름 시프터 82 : 당김 시프터
83 : 차동 레버(레버) 85∼87 : 긴 구멍
87∼89 : 걸어 맞춤편 90 : 걸어 맞춤홈
91, 92 : 대향판 93 : 지축
94 : 단부면 95 : 단부면

Claims (10)

1. 과부하로부터 보호하는 2소자 구조의 열동형 과부하 계전기에 있어서,
   가열되었을 때에 만곡하는 바이메탈과,
   상기 바이메탈이 만곡하였을 때에, 상기 바이메탈로 눌려 변위하는 시프터와,
   케이스의 일부에 회동 가능하게 연결한 지지축에 의해 회동 가능하게 지지되며, 상기 시프터가 변위하였을 때에, 상기 시프터로 눌려 회동하는 레버, 그리고
   상기 레버가 회동하였을 때에, 상기 레버 중 상기 시프터로 눌리는 위치보다 직경 방향 외측의 위치로부터 눌림으로써, 접점을 반전시키는 반전 기구
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
2. 제1항에 있어서, 상기 레버는, 회동 중심이 되는 상기 지지축의 위치, 상기 시프터에 의해 눌리는 위치, 및 상기 반전 기구를 누르는 위치가 조정됨으로써, 상기 시프터에 있어서의 변위량의 증폭 배율이 조정되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레버는, 상기 바이메탈이 만곡하고 있지 않을 때에, 상기 지지축의 축방향에서 보아, 회동 중심이 되는 상기 지지축의 위치 및 상기 반전 기구를 누르는 위치가, 상기 반전 기구를 누르는 방향의 직교 방향으로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시프터는, 상기 바이메탈로 눌리는 위치와, 상기 레버를 누르는 위치가, 변위 방향을 따른 일직선 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시프터는, 평판형이고,
   상기 레버는, 상기 지지축이 상기 시프터의 면직각 방향으로 연장되고, 상기 시프터의 면방향으로 회동하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
6. 케이스의 내측에 마련한 복수의 격벽과,
   상기 복수의 격벽 사이에 배치되며, 가열되었을 때에 만곡하는 복수의 바이메탈과,
   상기 복수의 격벽의 단부를 덮도록 부착되며, 상기 바이메탈이 만곡하였을 때에, 상기 바이메탈로 눌려 변위하는 시프터와,
   상기 시프터의 변위에 의해 눌려 회동하는 레버, 그리고
   상기 레버의 회동에 의해 눌려 접점을 반전시키는 반전 기구
   를 구비한 열동형 과부하 계전기에 있어서,
   상기 시프터의 변위 방향으로 길이 방향이 연장되어 형성된 복수의 긴 구멍과,
   상기 복수의 격벽의 단부면으로부터 돌출하여 상기 복수의 긴 구멍이 슬라이딩 가능하게 감합하고 있으며, 상기 시프터의 변위를 안내하는 복수의 돌기부, 그리고
   상기 복수의 돌기부에 상기 복수의 긴 구멍이 감합한 상기 시프터를 변위 방향으로 이동시킴으로써 상기 격벽으로부터의 상기 시프터의 탈락을 방지하는 시프터 탈락 방지부
   를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
7. 제6항에 있어서, 상기 시프터 탈락 방지부는,
   상기 복수의 돌기부에 있어서 미리 정해진 돌기부의 선단에 형성되며, 상기 변위 방향에 대하여 동일 평면 내에서 직교하는 방향으로 융기하고 있는 머리부와,
   상기 미리 정해진 돌기부에 감합하는 상기 긴 구멍의 단부에 형성되며, 상기 머리부가 통과 가능한 장착 구멍을 구비하고 있고,
   상기 장착 구멍에서 상기 머리부를 통과시킨 상기 시프터를 상기 변위 방향으로 이동시킴으로써, 상기 머리부가 상기 돌기부의 상기 긴 구멍으로부터의 빠짐 방지로서 기능하는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 레버는, 상기 변위 방향에 대하여 동일 평면 내에서 직교하는 방향으로부터 상기 시프터에 걸어 맞춰졌을 때에, 상기 케이스의 벽부에 걸어 맞춰져 상기 레버의 탈락을 방지하는 레버 탈락 방지부를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
9. 제6항에 있어서, 상기 레버 탈락 방지부는, 상기 케이스의 벽부를 협지하는 상기 레버에 형성한 한 쌍의 대향판인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 시프터는, 복수의 상기 바이메탈에 상기 변위 방향의 일방 및 타방으로부터 걸어 맞춰져 변위하는 누름 시프터 및 당김 시프터이고,
    상기 누름 시프터 및 상기 당김 시프터의 각각에 상기 시프터 탈락 방지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.

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