(57)【要約】【課題】高温度雰囲気中で長時間使用してもフェイルセーフ誤作動を起こさないサーマルプロテクタを提供する。【解決手段】バイメタル４０の劣化により反転できず、固定接点３４と可動接点３２とが溶着すると、モータＭの異常時にヒータ５０へ過大な電流が流れ続け、サーマルプロテクタ１０全体が高温に達する。この際に、リベット７４を鳩目７６に固定している半田７８が溶融し、薄板バネ７２の自由端部７２ｂがリベット７４を跳ね上げ、溶着した固定接点３４と可動接点３２とを分断して電流を遮断する。【選択図】  図３
2004171972.tif 000002
【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と、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が溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成り、該薄板バネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを特徴とするサーマルプロテクタ。
【請求項２】
前記薄板バネが、前記バイメタルを加熱するためのヒータに接触するための接触部を備えることを特徴とする請求項１のサーマルプロテクタ。
【請求項３】
前記薄板バネが、前記バイメタルを加熱するためのヒータからの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部を備えることを特徴とする請求項１のサーマルプロテクタ。
【請求項４】
前記薄板バネが、付勢力を発生するための中央半円状部と、該中央半円状部から延在する一対の自由端部とからなり、
一方の自由端部を前記鳩目のフランジ部に当接させ、他方の自由端部を前記リベットのフランジ部に当接させ、
前記リベットのフランジ部に当接させる自由端部の先端を、前記鳩目のフランジ部側へ曲げてあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１のサーマルプロテクタ。
【請求項５】
前記薄板バネがステンレス合金のバネ材からなり、前記低融点金属が半田からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項６】
固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、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が溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成り、該コイルバネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを特徴とするサーマルプロテクタ。
【請求項７】
密閉容器内に収容されるインナータイプであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１のサーマルプロテクタ。
【請求項８】
密閉容器外に配置されるアウタータイプであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１のサーマルプロテクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１のサーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１のサーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機を用いる機器。
【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、特許文献１がある。このサーマルプロテクタについて、図１６を参照して説明する。サーマルプロテクタは、固定接点３４と、該固定接点３４に接触する可動接点３２と、該可動接点３２を揺動する可動接点板３０と、可動接点板３０を揺動させ固定接点３４と可動接点３２との接触を断つバイメタル３４０と、バイメタル３４０を加熱するためモータに直結されたヒータ５０と、固定接点３４と可動接点３２とが溶着して高温になった際に当該固定接点３４と可動接点３２とを分離する薄板バネ３７２とを有する。
【０００３】
通常時には、図１６（Ａ）に示すように、固定接点３４−可動接点３２を介してモータに電流が流れ、過負荷時には、図１６（Ｂ）に示すように、ヒータ５０の熱で、バイメタル３４０が反転し、可動接点板３０を揺動させ、固定接点３４と可動接点３２との接触を断つ。一方、過負荷状態でバイメタル３４０が動作しないときには、薄板バネ３７２の自由端部７０ａ、７０ｂを接合する半田７８が溶けて、図１６（Ｃ）に示すように、薄板バネ３７２の自由端部７０ａ、７０ｂが開き、固定接点３４と可動接点３２との接触を断つことで、フェイルセーフを実現している。
【０００４】
なお、特許文献１には、アウタータイプに於ける他のフェイルセーフ構造が開示され、特許文献３、４にはインナータイプに於けるフェイルセーフ構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−７５１３８号公報
【特許文献２】
特開平１１−３５３９９２号公報
【特許文献３】
特開平２−２２７９２８号公報
【特許文献４】
特開平７−１４７１２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１６を参照して上述した構成では、薄板バネ３７２の自由端部７０ａ、７０ｂを半田７８を用いて接合しているため、半田付け部に自由端部の基端側に大きな引っ張り力、即ち、基端側に先端側よりも大きな力が加わる。このため、高温度雰囲気中で長時間使用すると、半田７８のクリープにより誤作動が生じ得ることが判明した。
【０００７】
更に、半田７８を用いて接合するため、薄板バネ３７２に半田付けに適する材料、具体的には銅合金を用いる必要がある。銅合金は、耐熱性が低く、銅合金製の薄板バネ３７２は、高温度雰囲気中で長時間使用すると、応力が低下して行き、溶着した固定接点３４−可動接点３２を分離できないことがある。このため、耐熱性の銅合金、例えば、ベリリューム銅、チタン銅等を用いる必要があるが、これらの材料は非常に高価である。
【０００８】
また、図１６を参照して上述した構成では、薄板バネ３７２の自由端部７０ａ、７０ｂをバネ力の加わった状態で半田接合しているため、作業が難しく、均一の特性を得ることが困難であった。
【０００９】
更に、特許文献３の構成では、モータのレアショート電流により、ヒータが加熱されて溶断し、回路を開放するので、ヒータの溶断温度が高い（１４００〜１５００℃）。このため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇により、ハーメチックシールが破損（いわゆるハーメ抜け）し、冷媒ガスが噴出することがある。
【００１０】
また、特許文献４の構成では、板バネを半田付けしたヒューズを用いているため、板バネに電動機の全電流が流れ、自己発熱により温度上昇する。したがって、電動機の容量毎に板バネのサイズを変えないと、温度上昇の違いにより動作ポイントが変わり、最適な値に設定するのが難しい。また、板バネを半田付けするため、銅合金を用いる必要があり、プロテクタの通常動作温度１８０℃に長期間晒されると、バネ力が低下することが予想される。更に、半田が溶けて回路を遮断するとき、接点機構が無く板バネ（動作バネ）と固定桿で電流を遮断するので、溶けた半田が板バネと固定桿の間や、リードピンと蓋板の間に付着し、回路が遮断できなくなる恐れがある。
【００１１】
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、高温度雰囲気中で長時間使用してもフェイルセーフ誤作動を起こさないサーマルプロテクタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段、作用、効果】
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と、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が溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成り、該薄板バネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項１のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段を備えるため、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。ここで、該フェイルセーフ手段は、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成るので、該低融点金属に掛かる荷重は、剪断力になるため、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、低融点金属のクリープにより誤作動することがない。また、バネ自身を半田付けしないため、耐熱性の高いステンレス板を使用することができ、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、鳩目とリベットとをバネ力の加わらない状態で接続できるため、制作し易く、製品のバラツキが出ず、高い信頼性を持たせることができる。
【００１４】
請求項２のサーマルプロテクタでは、薄板バネが、バイメタルを加熱するヒータに接触するための接触部を備える。このため、ヒータの熱が早く低融点金属に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【００１５】
請求項３のサーマルプロテクタでは、薄板バネが、バイメタルを加熱するヒータからの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部を備える。このため、ヒータの熱が早く低融点金属に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【００１６】
請求項４のサーマルプロテクタは、薄板バネのリベットのフランジ部に当接させる自由端部の先端を、鳩目のフランジ部側へ曲げてある。このため、薄板バネが、動作（開放）開始から、完全に溶着した固定接点と可動接点とを分離するまでの間にほぼ均一な力を発揮させることができ、適切な動作を行わせしめることが可能になる。即ち、薄板バネが、リベットのフランジ部に、動作開始時からリベットが鳩目からある程度抜けた状態で可動接点板を押し上げるまで、自由端部の先端の曲げの屈曲部が当接する。従って、薄板バネの中央半円状部の中心から該自由端部のリベットとの当接点（作動点）までの距離が大きく変化せず、均一な力を発揮させることが可能となる。
【００１７】
請求項５では、薄板バネがステンレス合金のバネ材からなるため、銅合金と異なり、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、低融点金属が半田からなるため、適切な温度で溶融し、溶着した固定接点と可動接点とを分離させることができる。
【００１８】
上述した目的を達成するため、請求項６は、固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、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が溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成り、該コイルバネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを技術的特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、溶着した固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段を備えるため、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。ここで、該フェイルセーフ手段は、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成るので、該低融点金属に掛かる荷重は、剪断力になるため、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、低融点金属のクリープにより誤作動することがない。更に、コイルバネを用いるため、フェイルセーフ手段を小型化でき、既存のサーマルプロテクタへ装着することが容易である。
【００２０】
【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８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。
【００２１】
図１は、サーマルプロテクタ１０のカバーを外した状態の平面図であり、図２は、カバーを付けた状態での図１中のＸ−Ｘ断面図であり、図３は、カバーを付けた状態での図１中のＹ−Ｙ断面図である。図２に示すようにサーマルプロテクタ１０は、不飽和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、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、電源側レセプタクルを挿入するための図１に示すタブ端子２２が配設されている。
【００２２】
図２（Ａ）に示すようにサーマルプロテクタ１０は、バイメタル４０が可動接点板３０と可動側端子４４との間に挟持され、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、一端が補強板５２に溶接固定され、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。また、図３（Ａ）に示すように、第１実施形態では、バイメタルが動作せず、固定接点３４及び可動接点３２が溶着した際に、これらを分離するためのフェイルセーフ装置７０が設けられている。
【００２３】
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１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１２ｃ（図２（Ａ）参照）に収容されている。図１に示すようにヒータ５０の他端５０ｂは、可動側端子４４を介して補強板５２に接続されている。図２（Ａ）に示すように該補強板５２は、可動接点板３０の穴部およびバイメタル４０の凹部を貫通し可動側端子４４に溶接されている。
【００２４】
バイメタル４０は、図５（Ｅ）に示す平面図のように略矩形形状のスナップ部４０ａと、該スナップ部４０ａを保持するための一対の保持部４０ｂ、４０ｂとからなり、該スナップ部４０ａ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（Ａ）に示すようにバイメタル４０は、保持部４０ｂが可動接点板３０と可動側端子４４との間に挟持されて固定されると共に、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。
【００２５】
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４０ａ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。
【００２６】
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。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように補強板５２に固定された可動接点板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２（Ａ）に示すように一端３６ａがベース１２側に固定され、他端３６ｂが該カバー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の他端３６ｂとピン端子２４とが接続されている。
【００２８】
図２（Ｂ）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２（Ａ）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。
【００２９】
このサーマルプロテクタ１０の電気接続について、図６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。
【００３０】
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８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。
【００３１】
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。
【００３２】
一方、サーマルプロテクタ１０は、図２（Ａ）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。
【００３３】
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（Ｂ）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（Ａ）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。
【００３４】
次に、図３（Ａ）に示す固定接点３４と可動接点３２とを分離するためのフェイルセーフ装置７０の構成について図４及び図５を参照して説明する。図４（Ａ）はフェイルセーフ装置の平面図であり、図４（Ｂ）はフェイルセーフ装置の側面図である。図５（Ａ）はフェイルセーフ装置７０を構成する薄板バネの展開図であり、図５（Ｂ）は、薄板バネの開放時の側面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）中のＣ−Ｃ矢視図であり、図５（Ｄ）は、開放前の薄板バネの側面図である。
【００３５】
図４（Ｂ）に示すように、フェイルセーフ装置７０は、薄板バネ７２と、リベット７４と、鳩目７６とからなり、リベット７４は半田７８によって鳩目７６に固定されている。薄板バネ７２は、ステンレス合金からなり、付勢力を発生するための中央半円状部７２ａと、該中央半円状部７２ａから延在する一対の自由端部７２ｂ、７２ｃとが形成されている。図５（Ａ）に示すように、自由端部７２ｂ、７２ｃの先端側はＵ字状に形成されている。図４（Ｂ）に示すように、薄板バネ７２は、一方の自由端部７２ｃを鳩目７６のフランジ部７６ａに当接させ、他方の自由端部７２ｂをリベット７４のフランジ部７４ａに当接させる。そして、リベット７４側のフランジ部７４ａに当接させる自由端部７２ｂの先端を、鳩目７６のフランジ部７６ａ側へ曲げて曲げ部７２ｅを形成してある。鳩目７６のフランジ部７６ａ側の自由端部７２ｃ近傍には、薄板バネを固定するための固定部７２ｄが形成されている。なお、本実施形態では、薄板バネとしてステンレス合金を用いているが、この代わりにベリリウム銅合金、チタン銅等のバネ材を用いることも可能である。
【００３６】
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３２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１０全体が高温に達する。この際に、リベット７４を鳩目７６に固定している半田７８が溶融し、図３（Ｂ）に示すように薄板バネ７２の自由端部７２ｂがリベット７４を跳ね上げる。これにより、該リベット７４が可動接点板３０の横方向への延在部（先端）３０ｅ（図１参照）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。該リベット７４と鳩目７６とが離間した際には、サーマルプロテクタ１０は、電源ＯＦＦ状態を維持する。
【００３７】
第１実施形態のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点３４と可動接点３２とを分離するフェイルセーフ装置７０を備えるため、バイメタル４０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。ここで、該フェイルセーフ装置７０は、鳩目７６に半田７８を介して固定されたリベット７４を引き抜く方向へ付勢する薄板バネ７２から成るので、該半田７８に掛かる荷重は、剪断力になり、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、半田のクリープにより誤作動することがない。また、バネ自身を半田付けしないため、耐熱性の高いステンレス板を使用することができ、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、鳩目７６とリベット７４とをバネ力の加わらない状態で接続できるため、制作し易く、製品のバラツキが出ず、高い信頼性を持たせることができる。更に、市販の鳩目とリベットとを用い得るため廉価に構成可能である。
【００３８】
第１実施形態のサーマルプロテクタは、薄板バネ７２のリベット７４のフランジ部７４ａに当接させる自由端部７２ｂの先端を曲げて曲げ部７２ｅを形成してある。このため、薄板バネ７２が、動作（開放）開始から、完全に溶着した固定接点３４と可動接点３２とを分離するまでの間ほぼ均一な力を発揮させることができ、適切な動作を行わせしめることが可能になる。即ち、薄板バネ７２が、リベット７４のフランジ部７４ａに、動作開始時からリベット７４が鳩目７６からある程度抜けた状態で可動接点板３０を押し上げるまで、自由端部７２ｂの先端の曲げの屈曲部Ｚが当接し、先端がリベット７４に当たることがない。従って、薄板バネの中央半円状部７２の中心から該自由端部のリベット７４との当接点（作動点）までの距離が大きく変化せず、均一な力を発揮させることが可能となる。
【００３９】
該サーマルプロテクタ１０と起動リレー８０との連結について、図７を参照して説明する。図７（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７（Ｂ）は側面図であり、図７（Ｃ）は底面図である。
【００４０】
起動リレー８０は、図６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側の係合部１６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７（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８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。
【００４１】
［第１実施形態の第１改変例］
第１実施形態の第１改変例に係るサーマルプロテクタについて、図９及び図１０を参照して説明する。ここで、図９は、サーマルプロテクタ１０のカバーを外した状態の平面図であり、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、図９に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のＹ−Ｙ断面図であり、図１０（Ａ）は、薄板バネ動作前の状態を、図１０（Ｂ）は薄板バネ動作後の状態を示している。
【００４２】
第１実施形態の第１改変例に係るサーマルプロテクタでは、薄板バネ７２が、バイメタル４０を加熱するヒータに接触するための接触部７２ｆを備える。このため、ヒータの熱が早く半田に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【００４３】
［第１実施形態の第２改変例］
第１実施形態の第２改変例に係るサーマルプロテクタについて、図１１を参照して説明する。ここで、図１１は、サーマルプロテクタのカバーを外した状態の平面図である。
第１実施形態の第２改変例に係るのサーマルプロテクタでは、薄板バネ７２が、バイメタル４０を加熱するヒータ５０からの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部７２ｇを備える。即ち、第２改変例と異なり、ヒータとは直接接していない。第２改変例でも第１改変例と同様に、ヒータの熱が早く半田に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【００４４】
［第１実施形態の第３改変例］
第１実施形態の第３改変例に係るサーマルプロテクタについて、図１２を参照して説明する。ここで、図１２は、サーマルプロテクタの縦断面図である。
上述した第１実施形態では、サーマルプロテクタが密閉型コンプレッサの外部に設けられるアウタータイプであったが、第３改変例は、密閉型コンプレッサの内部に設けられるインナータイプに本願の構成を適用したものである。
【００４５】
サーマルプロテクタは、鉄板を絞り成形した有底のベース１２を有している。このベース１２の開口端には厚肉の鉄板で作られたカバー１４がリングプロジェクション溶接などの方法により固着せられ、全体は一個の気密容器を形成している。カバー１４には貫通孔１４Ａが設けられ、それぞれガラス等の充填材５４によってリードピン５６がカバー１４と電気的に絶縁されて気密に固定されている。リードピン５６はカバー１４及び充填材５４との熱膨張係数を考慮したニッケル合金で作られている。リードピン５６には板状の支持体５８が溶接などにより固着せられ、この支持体５８の他端には固定接点３４が設けられている。一方、ベース１２には、固定板６０を介してバイメタル兼揺動板３０が設けられ、バイメタル兼揺動板３０の他端には、可動接点３２が配置されている。バイメタル兼揺動板３０の他端（可動接点３２の取り付け位置）側には、図中の手前側に延在する延在部３０ｅが形成されている。そして、可動接点３２の側方（図中手前側）には、薄板バネ７２、リベット７４、鳩目７６、半田７８からなるフェイルセーフ装置７０が配置されている。
【００４６】
第１実施形態の第３改変例に係るサーマルプロテクタでは、モータ電流が、リードピン５６−カバー１４間に流れ、過電流が流れた際には、バイメタル兼揺動板３０が反転して固定接点３４と可動接点３２との間の接続を遮断する。そして、バイメタル兼揺動板３０が反転せず、固定接点３４と可動接点３２とが溶着した際に、フェイルセーフ装置７０が作動し、リベット７４がバイメタル兼揺動板３０の延在部３０ｅを押し上げ、固定接点３４と可動接点３２とを分離する。
【００４７】
第１実施形態の第３改変例では、ヒータを溶断して回路を開放するインナータイプフェイルセーフ方式と異なり、半田７８が低い温度（１５０〜２５０℃）で溶融するため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇が低く、ハーメチックシールの破損がなく、冷媒ガスが噴出することもない。
【００４８】
［第２実施形態］
引き続き、本発明の第２実施形態に係るインナータイプサーマルプロテクタについて図１３を参照して説明する。図１３は、第２実施形態のサーマルプロテクタの縦断面を示している。
第２実施形態のサーマルプロテクタの構成は、フェイルセーフ装置１７０を除き図１２を参照して上述した第１実施形態の第３改変例のサーマルプロテクタと同様であるため、同一の部材については、同一の参照符号を用いると共に説明を省略する。
【００４９】
第２実施形態に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置１７０を拡大して図１５（Ａ）に示す。フェイルセーフ装置１７０は、コイルバネ１７２と、リベット７４と、鳩目７６とからなり、リベット７４は半田７８によって鳩目７６に固定されている。ステンレス合金からなるコイルバネ１７２は、下端を鳩目７６のフランジ部７６ａに当接させ、上端をリベット７４のフランジ部７４ａに当接させる。なお、第２実施形態では、コイルバネとしてステンレス合金を用いているが、この代わりにベリリウム銅合金、チタン銅等のバネ材を用いることも可能である。
【００５０】
ここで、バイメタル兼揺動板３０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３２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、サーマルプロテクタ全体が高温に達する。この際に、リベット７４を鳩目７６に固定している半田７８が溶融し、コイルバネ１７２がリベット７４を跳ね上がる。これにより、該リベット７４がバイメタル兼揺動板３０の先端を押し上げ、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。該リベット７４と鳩目７６とが離間した際には、サーマルプロテクタは、電源ＯＦＦ状態を維持する。
【００５１】
第２実施形態のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点３４と可動接点３２とを分離するフェイルセーフ装置１７０を備えるため、バイメタル兼揺動板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。ここで、該フェイルセーフ装置１７０は、鳩目７６に半田７８を介して固定されたリベット７４を引き抜く方向へ付勢するコイルバネ１７２から成るので、該半田７８に掛かる荷重は、剪断力になり、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、半田７８のクリープにより誤作動することがない。更に、コイルバネ１７２を用いるため、フェイルセーフ装置１７０を小型化でき、既存のインナータイプサーマルプロテクタへ外形を変えることなく装着することが可能である。
【００５２】
更に、ヒータを溶断して回路を開放するインナータイプフェイルセーフ方式と異なり、半田７８が低い温度（１５０〜２５０℃）で溶融するため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇が低く、ハーメチックシールの破損がなく、冷媒ガスが噴出することもない。
【００５３】
［第２実施形態の第１改変例］
第２実施形態の第１改変例に係るインナータイプサーマルプロテクタについて図１４を参照して説明する。図１４（Ａ）は、第１改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＢ−Ｂ横断面図である。なお、この第１改変例でのフェイルセーフ装置１７０は、図１３を参照して上述した第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
サーマルプロテクタは、ベース１２の開口端には厚肉の鉄板で作られたカバー１４がリングプロジェクション溶接により固着されている。カバー１４には貫通孔１４Ａ、１４Ｂが設けられ、それぞれ充填材５４によってリードピン５６Ａ、５６Ｂがカバー１４と電気的に絶縁されて気密に固定されている。リードピン５６Ｂには固定接点３４が設けられている。リードピン５６Ａには、ヒータ５０が設けられている。ヒータ５０は、図１４（Ｂ）に示すようにリードピン５６Ａからリードピン５６Ｂの周囲を回って、導電体５１を介して、カバー１４に接続される。一方、ベース１２には、固定板６０を介してバイメタル兼揺動板３０が設けられ、バイメタル兼揺動板３０の他端には、可動接点３２が配置されている。
【００５４】
この第２実施形態の第１改変例では、リードピン５６Ａ−ヒータ５０−導電体５１−カバー１４−ベース１２−固定板６０−バイメタル兼揺動板３０−可動接点３２−固定接点３４−リードピン５６Ｂの順で電流が流れる。第２実施形態の第１改変例では、ヒータ５０を備えるため、モータの過電流により、より短時間でフェイルセーフ装置１７０を動作させることができる。
【００５５】
［第２実施形態の第２改変例］
第２実施形態の第２改変例に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置２７０について図１５（Ｂ）を参照して説明する。
第２実施形態の第２改変例では、鳩目７６のフランジ部７６ａが断面Ｕ字状で小径（コイルバネ１７２よりも僅かに大径）に形成され、有底スリーブ状の固定部材２７９により固定されている。固定部材２７９は、上部に括れ（絞り）２７９ａが形成されており、括れ２７９ａの内径は、鳩目７６のフランジ部７６ａの外周よりも僅かに小径に形成されている。
【００５６】
ここで、第２実施形態の第２改変例のフェイルセーフ装置２７０は、先ず、サーマルプロテクタのカバーに固定部材２７９を溶接、接着等により固定する。その後、この固定部材２７９に対して、リベット７４をコイルバネ１７２を介在させ鳩目７６に半田７８で固定したものを嵌め入れ固定する。この第２実施形態の第２改変例では、取り付けが容易である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、図１に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のＸ−Ｘ縦断面図であり、図２（Ａ）は、バイメタルの反転前の状態を、図２（Ｂ）はバイメタルの反転後の状態を示している。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、図１に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のＹ−Ｙ縦断面図であり、図２（Ａ）は、薄板バネ動作前の状態を、図２（Ｂ）は薄板バネ動作後の状態を示している。
【図４】図４（Ａ）はフェイルセーフ装置の平面図であり、図４（Ｂ）はフェイルセーフ装置の側面図である。
【図５】図５（Ａ）は薄板バネの展開図であり、図５（Ｂ）は薄板バネの開放時の側面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）中のＣ−Ｃ矢視図であり、図５（Ｄ）は開放前の薄板バネの側面図であり、図５（Ｅ）はバイメタルの平面図である。
【図６】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７】図７（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７（Ｂ）は側面図であり、図７（Ｃ）は底面図である。
【図８】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９】第１実施形態の第１改変例に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、図９に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のＹ−Ｙ断面図であり、図１０（Ａ）は、薄板バネ動作前の状態を、図１０（Ｂ）は薄板バネ動作後の状態を示している。
【図１１】第１実施形態の第２改変例に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図１２】第１実施形態の第３改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るサーマルプロテクタの縦断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、第２実施形態の第１改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＢ−Ｂ横断面図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、図１３（Ａ）に示すサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置の断面図であり、図１５（Ｂ）は、第２実施形態の第２改変例に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置の断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１６（Ｃ）は、特許文献２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
４０ａ  スナップ部
４０ｂ  保持部
５０  ヒータ
５２  補強板
７０  フェイルセーフ装置
７２  薄板バネ
７４  リベット
７４ａ  フランジ部
７６  鳩目
７６ａ  フランジ部
７８  半田（低融点金属）
８０  起動リレー
１７０  フェイルセーフ装置
１７２  コイルバネ
２７０  フェイルセーフ装置
Ｍ  モータ
【図１】
2004171972.tif 000003
【図２】
2004171972.tif 000004
【図３】
2004171972.tif 000005
【図４】
2004171972.tif 000006
【図５】
2004171972.tif 000007
【図６】
2004171972.tif 000008
【図７】
2004171972.tif 000009
【図８】
2004171972.tif 000010
【図９】
2004171972.tif 000011
【図１０】
2004171972.tif 000012
【図１１】
2004171972.tif 000013
【図１２】
2004171972.tif 000014
【図１３】
2004171972.tif 000015
【図１４】
2004171972.tif 000016
【図１５】
2004171972.tif 000017
【図１６】
2004171972.tif 000018