(57)【要約】【課題】  容易に製造することのできる構造となるプロテクタを提供することである。【解決手段】  開口を有する筐体１２１と、筐体１２１内に設けられる第１及び第２の電極１２４−１、１２４−２と、第１の接点１４１と第２の接点１４２とを有し、自身の温度に応じて非反転状態及び反転状態のいずれかになり、前記非反転状態で第１の接点１４１が第１の電極１２４−１に当接すると共に第２の接点１４２が第２の電極１２４−２に当接するように筐体１２１内に収容された板状のバイメタル１４０と、前記開口を閉ざすように筐体１２１に接合固定される蓋体１６０とを有し、蓋体１６０は、筐体１２１に接合固定された状態で、バイメタル１４０の第２の接点１４２を第２の電極１２４−２に押圧固定する第１の押圧部１６２を有する構成となる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する筐体と、
前記筐体内に設けられる第１及び第２の電極と、
第１の接点と第２の接点とを有し、自身の温度に応じて非反転状態及び反転状態のいずれかになり、前記非反転状態で前記第１の接点が前記第１の電極に当接すると共に前記第２の接点が前記第２の電極に当接するように前記筐体内に収容された板状のバイメタルと、
前記開口を閉ざすように前記筐体に接合固定される蓋体とを有し、
前記蓋体は、前記筐体に接合固定された状態で、前記バイメタルの前記第２の接点を前記第２の電極に押圧固定する第１の押圧部を有し、
前記バイメタルが反転状態となるときに前記第１の押圧部により前記第２の接点の前記第２の電極に当接した状態が維持されつつ前記第１の接点が前記第１の電極から離隔するようにしたことを特徴とするプロテクタ。
【請求項２】
前記蓋体は、非反転状態となる前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との間の所定部位を押圧する第２の押圧部を有することを特徴とする請求項１記載のプロテクタ。
【請求項３】
前記筐体は、前記蓋体との接合部位に形成された複数の第１係止部を有し、
前記蓋体は、前記複数の第１係止部に対応した部位に形成された複数の第２係止部を有し、
前記複数の第１係止部のそれぞれと前記複数の第２係止部のうちの対応するものとが互いに係止されることにより、前記蓋体が前記筐体に接合固定されることを特徴とする請求項１または２記載のプロテクタ。
【請求項４】
前記バイメタルは、前記第１の接点と前記第２の接点とを結ぶ線分の中点に対して点対称となる形状を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプロテクタ。
【請求項５】
前記第１の接点及び前記第２の接点は、金属メッキ層を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプロテクタ。
【請求項６】
開口を有する筐体と、
前記筐体内に設けられる第１及び第２の電極と、
第１の接点と第２の接点とを有し、自身の温度に応じて非反転状態及び反転状態のいずれかになり、前記非反転状態で前記第１の接点が前記第１の電極に当接し、前記非反転状態及び前記反転状態で前記第２の接点が前記第２の電極に固定されるように前記筐体内に収容された板状のバイメタルと、
前記開口を閉ざすように前記筐体に接合固定される蓋体とを有し、
前記蓋体は、非反転状態となる前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との間の所定部位を押圧する押圧部を有し、
該押圧部により押圧された前記バイメタルが非反転状態から反転状態となるときに前記第１の接点が前記第１の電極から離隔するようにしたことを特徴とするプロテクタ。
【請求項７】
前記押圧部は、前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との中央部位を押圧することを特徴とする請求項６記載のプロテクタ。
【請求項８】
前記押圧部は、前記蓋体の内面から突出する突起となることを特徴とする請求項６または７記載のプロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に対する電流供給を制御して、当該負荷の破損を防止するプロテクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷に電流を供給するバッテリーユニットや、コンプレッサ等に用いられるモータには過電流を遮断するためのプロテクタが設けられる。例えば、コンプレッサ等に用いられるモータにおいては、内部のモータ回転子が何らかの理由によって拘束された場合や、モータ回転子に過負荷が加えられた場合に、プロテクタによって過電流が遮断されて、その過電流による温度上昇によってモータが破損することが未然に防止される。
【０００３】
このような従来のプロテクタ（例えば、特許文献１乃至３参照）は、負荷（例えば、モータ）へ電流を供給する電流経路上に反転動作が可能なように設けられるバイメタルと、当該バイメタルに設けられる可動接点及び固定接点と、これら可動接点及び固定接点に対応して電流経路上に設けられる電極とを有する。固定接点は電極に接合されており、これら固定接点と電極との間は、常時、電気的接続が図られている。
【０００４】
可動接点は、通常時は、電極に接触しており、これにより電流経路が導通して負荷に電流が供給される。一方、何らかの理由（例えば、モータ回転子が拘束された場合や、モータ回転子に過負荷が加えられた場合等）で負荷に対する電流量が増加した場合には、バイメタルを流れる電流量の増加や、負荷自体（例えば、モータ等）の発熱によるバイメタルの周辺の雰囲気温度の上昇によって、バイメタルの温度が上昇する。そして、このバイメタルの温度が所定温度（動作温度）以上になった場合には、当該バイメタルが反転し、可動接点が電極から離隔して電流経路が切断される。このため、負荷に対して電流が供給されなくなり、更なる温度上昇によって負荷が破損することが防止される。その後、バイメタルの温度が降下し、所定温度（復帰温度）以下になった場合には、バイメタルは、再び非反転状態になり、可動接点が電極に接触して電流経路が導通する。
【特許文献１】特開平１０−３０８１５０号公報
【特許文献２】特開２０００−１６６１８１号公報
【特許文献３】特開２００３−３２８９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のプロテクタを製造する場合、バイメタルに設けられた固定接点を電極に溶着する工程が必要であり、その製造に手間がかかるとともに、コストの増加を招いていた。また、非反転状態にあるバイメタルを所定の温度にて反転させるために非反転状態のバイメタルをある形状にフォーミングする必要があるが、そのフォーミング作業も手間がかかるものであった。このため、その製造を容易にすることが望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、容易に製造することのできる構造となるプロテクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプロテクタは、開口を有する筐体と、前記筐体内に設けられる第１及び第２の電極と、第１の接点と第２の接点とを有し、自身の温度に応じて非反転状態及び反転状態のいずれかになり、前記非反転状態で前記第１の接点が前記第１の電極に当接すると共に前記第２の接点が前記第２の電極に当接するように前記筐体内に収容された板状のバイメタルと、前記開口を閉ざすように前記筐体に接合固定される蓋体とを有し、前記蓋体は、前記筐体に接合固定された状態で、前記バイメタルの前記第２の接点を前記第２の電極に押圧固定する第１の押圧部を有し、前記バイメタルが反転状態となるときに前記第１の押圧部により前記第２の接点の前記第２の電極に当接した状態が維持されつつ前記第１の接点が前記第１の電極から離隔するようにした構成となる。
【０００８】
このような構成により、非反転状態のバイメタルを第１の接点が第１の電極に当接すると共に第２の接点が第２の電極に当接するように筐体内に収容し、該筐体の開口を閉ざすように蓋体を当該筐体に接合固定すると、第１の押圧部によって前記第２の接点が前記第２の電極に押圧固定されるので、従来のように溶着等の作業を行うことなく、当該第２の接点を第２の接点に固定することができるようになる。
【０００９】
また、本発明に係るプロテクタは、前記蓋体が、非反転状態となる前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との間の所定部位を押圧する第２の押圧部を有する構成とすることができる。
【００１０】
このような構成により、開口を閉ざすように蓋体を筐体に接合固定すると、該筐体に収容された非反転状態となるバイメタルの第１の接点と第２の接点との間の所定部位が第２の押圧部にて押圧されるので、非反転状態となるバイメタルのフォーミングの度合を調整することができるようになる。前記第２の押圧部によるバイメタルに対する押圧の程度によって当該バイメタルが非反転状態から反転状態になる温度を調整することができる。
【００１１】
また、本発明に係るプロテクタは、前記筐体が、前記蓋体との接合部位に形成された複数の第１係止部を有し、前記蓋体が、前記複数の第１係止部に対応した部位に形成された複数の第２係止部を有し、前記複数の第１係止部のそれぞれと前記複数の第２係止部のうちの対応するものとが互いに係止されることにより、前記蓋体が前記筐体に接合固定される構成とすることができる。
【００１２】
このような構成により、複数の第１係止部のそれぞれと複数の第２係止部のうちの対応するものとを互いに係止させることにより前記蓋体が前記筐体に接合固定されるので、蓋体の筐体への接合固定作業を容易に行なうことができるようになる。
【００１３】
また、本発明に係るプロテクタは、前記バイメタルが、前記第１の接点と前記第２の接点とを結ぶ線分の中点に対して点対称となる形状を有する構成とすることができる。
【００１４】
このような構成により、筐体内にバイメタルを収容する際に、作業者がバイメタルの向きを考慮する必要がなく、その作業を容易にすることができる。
【００１５】
また、本発明に係るプロテクタは、前記第１の接点及び前記第２の接点が、金属メッキ層を有する構成とすることができる。
【００１６】
本発明に係るプロテクタは、開口を有する筐体と、前記筐体内に設けられる第１及び第２の電極と、第１の接点と第２の接点とを有し、自身の温度に応じて非反転状態及び反転状態のいずれかになり、前記非反転状態で前記第１の接点が前記第１の電極に当接し、前記非反転状態及び前記反転状態で前記第２の接点が前記第２の電極に固定されるように前記筐体内に収容された板状のバイメタルと、前記開口を閉ざすように前記筐体に接合固定される蓋体とを有し、前記蓋体は、非反転状態となる前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との間の所定部位を押圧する押圧部を有し、前記バイメタルが前記押圧部により押圧された非反転状態から反転状態となるときに前記第１の接点が前記第１の電極から離隔するようにした構成となる。
【００１７】
このような構成により、蓋体が開口を閉ざすように筐体に接合固定された状態で、第１の接点が第１の電極に当接すると共に第２の接点が第２の電極に固定される非反転状態のバイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との間の所定部位が押圧部により押圧されるので、バイメタルの収容された前記筐体に前記蓋体を接合固定する際に当該バイメタルのフォーミングの度合を調整することができるようになる。前記押圧部によるバイメタルに対する押圧の程度によって当該バイメタルが非反転状態から反転状態になる温度を調整することができる。
【００１８】
また、本発明に係るプロテクタは、前記押圧部が、前記バイメタルの前記第１の接点と前記第２の接点との中央部位を押圧する構成とすることができる。
【００１９】
このような構成により、第１の接点と第２の接点の中央部が押圧されるので、より効果的にバイメタルのフォーミングが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係るプロテクタは、前記押圧部が、前記蓋体の内面から突出する突起となる構成とすることができる。
【００２１】
このような構成により、押圧部となる突起の高さを変えることにより、容易にバイメタルの押圧の程度を変えることができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るプロテクタによれば、蓋体を筐体に接合固定する際にバイメタルの所定部位が押さえつけられるようになるので、バイメタルの第２の接点（固定接点）と第２の電極とを溶着する作業を省くこと、あるいは、バイメタルのフォーミングの度合を容易に調整することができるようになり、その製造を容易に行なうことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する、本発明の実施の形態に係るプロテクタの分解斜視図を図１に、組み立て斜視図を図２に示す。また、プロテクタの上面図を図３（ａ）に、下面図を図３（ｂ）に、第１の側面図を図３（ｃ）に、第２の側面図２を図３（ｄ）に示す。更に、図３（ａ）におけるＸ−Ｘ´線断面図であってプロテクタの通常時の状態（通電状態）を図４（ａ）に、図３（ａ）におけるＸ−Ｘ´線断面図であってプロテクタの温度上昇時の状態（電流遮断状態）を図４（ｂ）に示す。
【００２４】
これらの図に示すプロテクタ１００は、例えば、バッテリーユニット内の負荷に対する電流経路上に設けられ、該負荷への電流供給を制御する。このプロテクタ１００は、ベース１２０、バイメタルディスク１４０、及び、蓋体であるカバー１６０を備えている（図１、図２参照）。
【００２５】
ベース１２０は、例えば、直線上に配置される２つの金属板をインサートした樹脂成型（インサート成型）により形成され、一方の金属板が樹脂製のケース体１２１（筐体）の一端部から突出する部分となる第１外部接続端子１２３−１とそれに続くケース体１２１内の部分となる第１電極１２４−１とを構成する。また、他方の金属板がケース体１２１の他端部から突出する部分となる第２外部接続端子１２３−２とそれに続くケース体１２１内の部分となる第２電極１２４−２とを構成する。ケース体１２１は、第１電極及び第２電極１２４−１、１２４−２の表面外方に開口する凹部を有しており、この凹部に後述するような構造のバイメタルディスク１４０が収容される。また、ケース体１２１における第１外部接続端子１２３−１及び第２外部接続端子１２３−２の突出していない各側面の両端部に合計４つの係止突起１２２（第１係止部）が形成されている。
【００２６】
バイメタルディスク１４０は、熱膨張率の異なる２種類の板状金属片を貼りあわせることによって構成され、導電性を有する。バイメタルディスク１４０の一方の面の一端部に第１接点１４１が形成され、同面の他端部に第２接点１４２が形成されている。第１接点１４１及び第２接点１４２の表面は、特に導電性の優れた金属のメッキ層（例えば、銀メッキ層）となっている。バイメタルディスク１４０は、第１接点１４１と第２接点１４２とを結ぶ線分Ｌの中点Ｏに対して点対称となる形状を有している（図１参照）。
【００２７】
バイメタルディスク１４０は、初期状態において、中央部が盛り上がるように湾曲した状態（非反転状態）にフォーミングされている（図４（ａ）参照）。バイメタルディスク１４０は、２種類の板状金属片の熱膨張率の違いによって、所定温度（動作温度）以上になると、その中央部が前記盛り上がりとは逆側に湾曲した状態（反転状態）となる（図４（ｂ）参照）。前記フォーミングの度合により、バイメタルディスク１４０が非反転状態から反転状態に遷移すべき温度（動作温度）が決まる。一般に、非反転状態におけるバイメタルディスク１４０の湾曲の程度が大きいほど、反転状態に遷移すべき動作温度が高くなる。
【００２８】
前述したベース１２０におけるケース体１２１の凹部は、バイメタルディスク１４０の平面形状に略合致した平面形状となっている。非反転状態のバイメタルディスク１４０は、第１接点１４１が第１電極１２４−１に当接すると共に第２接点１４２が第２電極１２４−２に当接するように前記凹部にセットされてケース体１２１内に収容される。なお、バイメタルディスク１４０は、前述したように、第１接点１４１と第２接点１４２とを結ぶ線分Ｌの中点Ｏに対して点対称となる形状を有している（図１参照）ことから、前述した向きとは逆に、第１接点１４１が第２電極１２４−２に当接すると共に第２接点１４２が第１電極１２４−２に当接するように、ケース体１２１内に収容することもできる。
【００２９】
樹脂等により形成されたカバー１６０（蓋体）は、板状のカバー本体１６１と、前述したように係止突起１２２の形成されたケース体１２１の各側面の両端部に対応する４つの止め部１６４とを有し、各止め部１６４には係止孔１６４ａ（第２係止部）が形成されている。また、カバー本体１６１のケース体１２１の前記凹部に対向する面には、その一端部側に第１突起部１６２（第１押圧部）が形成され、その中央部に第２突起部（第２押圧部）が形成されている。
【００３０】
前記凹部に非反転状態のバイメタルディスク１４０がセットされたケース体１２１にカバー１６０を装着すると、ケース体１２１の各側面の両端部のそれぞれにカバー１６０の対応する止め部１６４が接合してケース体１２１の各係止突起１２２が対応する止め部１６４の係止孔１６４ａに嵌り込み、各係止突起１２２と対応する係止孔１６４ａとが互いに係止される。これにより、４つの止め部１６４がケース体１２１を前記各側面から挟み込んだ状態でカバー本体１６１が非反転状態のバイメタルディスク１４０のセットされた前記凹部の開口を閉ざすようにケース体１２１に接合固定される。この状態で、図４（ａ）に示すように、カバー本体１６１に形成された第１突起部１６２がバイメタルディスク１４０を第２接点１４２の背面から押圧して第２接点１４２を第２電極１２４−２に押圧固定し、カバー本体１６１に形成された第２突起部１６３が非反転状態となるバイメタルディスク１４０の第１接点１４１と第２接点１４２の中央部を押圧する。
【００３１】
このような構造のプロテクタ１００では、通常時、図４（ａ）に示すように、バイメタルディスク１４０の第１接点１４１が第１電極１２４−１に当接し、その第２接点１４２が第２電極１２４−２に当接した状態となる。これにより、第１電極１２４−１に続く第１外部接続端子１２３−１がバイメタルディスク１４０を介して第２電極１２４−２に続く第２外部接続端子１２３−２に電気的に接続され、プロテクタ１００が導通状態となって負荷に対する電流供給がなされる。
【００３２】
何らかの理由により負荷に過電流が供給されてバイメタルディスク１４０にその過電流が流れることによりバイメタルディスク１４０の温度が上昇し、その温度がバイメタルディスク１４０のフォーミングの度合にて決まる動作温度に達すると、図４（ｂ）に示すように、バイメタルディスク１４０が反転状態に遷移し、第１突起部１６２により第２接点１４２の第２電極１２４−２に当接した状態が維持されつつ第１接点１４１が第１電極１２４−１から離隔する。これにより、第１電極１２４−１に続く第１外部接続端子１２３−１と第２電極１２４−２に続く第２外部接続端子１２３−２との電気的接続が断たれ、プロテクタ１００が非導通状態となって負荷に対する電流供給が遮断される。この負荷に対する電流供給の遮断により、負荷の損傷が未然に防止される。
【００３３】
前述したような構造のプロテクタによれば、カバー１６０をベース１２０に組付けたときに、カバー本体１６１の第１突起部１６２がバイメタルディスク１４０を第２接点１４２の背面から押圧して第２接点１４２を第２電極１２４−２に押圧固定するので、従来のように溶着等の作業を行なうことなく、第２接点１４２を第２電極１２４−２に固定することができるようになる。
【００３４】
また、カバー１６０をベース１２０に組付けたときに、カバー本体１６１の第２突起部１６３が非反転状態となるバイメタルディスク１４０における第１接点１４１と第２接点１４２との中央部を押圧するようになるので、非反転状態となるバイメタルディスク１４０のフォーミングの度合を調整することができるようになる。バイメタルディスク１４０は初期状態で所定の湾曲形状にフォーミングされているが、更に、第２突起部１６３にて押圧されてそのフォーミングの度合が調整されることにより、バイメタルディスク１４０の動作温度（非反転状態から反転状態に遷移すべき温度）が調整される。第２突起部１６３の高さが大きいほど、第２突起部１６３によるバイメタルディスク１４０に対する押圧力が増すために、バイメタルディスク１４０の初期状態での湾曲形状がより大きく戻されることから、その動作温度を低くすることができる。
【００３５】
このことから、同じ湾曲形状のバイメタルディスク１４０に対して異なる高さの第２突起部１６３の形成されたカバー１６０を用いることにより、異なる動作温度のプロテクタ１００を種々製造することが可能となる。これにより、異なる動作温度となる種々のプロテクタ１００をより効率的に製造することができるようになる。
【００３６】
なお、前述した例では、カバー本体１６１に形成された第１突起部１６２によってバイメタルディスク１４０の第２接点１４２が第２電極１２４−２に押圧固定される構造であったが、第２接点１４２が第２電極１２４−２に溶着等により固定された構造であっても、カバー本体１６１に形成された第２突起部１６２によってバイメタルディスク１４０の中央部を押圧するように構成することもできる。この場合も、同様にバイメタルディスク１４０のフォーミングの度合を調整することができる。
【００３７】
また、第２突起部１６２にて押圧するバイメタルディスク１４０の部位は、前述したように第１接点１４１と第２接点１４２の中央部に限らず、第１接点１４１と第２接点１４２と間の任意の位置に設定することができる。
【００３８】
また、前述したプロテクタ１００によれば、ケース体１２１の各側面の両端部に形成された各係止突起１２２とカバー１６０の対応する止め部１６４に形成された係止孔１６４ａとが互いに係止されることにより、ベース１２０（ケース体１２１）とカバー１６０とが接合固定されるようになるので、ベース１２０とカバー１６０との組付け作業が容易になる。従来、ベース１２０とカバー１６０とを超音波によって接合することもなされているが、この場合、ベース１２０内に収容されたバイメタルディスク１４０の温度が上昇してバイメタルディスク１４０の動作温度の調整が難しくなることがある。しかし、前述した構造のプロテクタ１００では、ベース１２０とカバー１６０とを接合する際にそのようなバイメタルディスク１４０に対する熱的な影響もない。
【００３９】
更に、前述したプロテクタ１００によれば、バイメタルディスク１４０が第１接点１４１と第２接点とを結ぶ線分の中点に対して点対称となる形状となっていることから、バイメタルディスク１４０をその向きを気にせずにケース体１２１の凹部にセットすることが可能となり、その作業が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明に係るプロテクタは、製造することが容易な構造となり、負荷に対する電流供給を制御して、当該負荷の破損を防止するプロテクタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】プロテクタの分解斜視図である。
【図２】プロテクタの組み立て斜視図である。
【図３】プロテクタの上面図、下面図及び側面図である。
【図４】プロテクタの断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  プロテクタ
１２０  ベース
１２１  ケース体
１２２  係止突起
１２３−１  第１外部接続端子
１２３−２  第２外部接続端子
１２４−１  第１電極
１２４−２  第２電極
１４０  バイメタルディスク
１４１  第１接点
１４２  第２接点
１６０  カバー
１６１  カバー本体
１６２  第１突起部
１６３  第２突起部
１６４  止め部
１６４ａ  係止孔
【図１】
2006331705.tif 000003
【図２】
2006331705.tif 000004
【図３】
2006331705.tif 000005
【図４】
2006331705.tif 000006