(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路の過負荷電流，欠相の検出手段として、各相に対応する熱動素子としてのバイメタル，およびバイメタルに連動する差動シフタ機構をユニットケースに組付け、該差動シフタ機構の動作に従動して主回路の開閉接触子を引外し動作させるようにした回路しゃ断器の熱動形過負荷・欠相引外し装置であり、前記差動シフタ機構がバイメタルの配列に沿ってその両側に敷設した第１，第２のシフタと、各シフタとの間に跨がってリンク結合したトリガレバーとからなり、かつ各相ごとにバイメタルの作動端を左右両側から挟んで第１，第２のシフタから分岐した腕部を対向させたものにおいて、
前記の差動シフタ機構を、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間が薄肉な連結部で連なる一体型の樹脂成形品で構成し、バイメタルの作動端の先端に前記シフタの連結部を分断する打ち抜き用刃型を形成し、前記ユニットケースに前記バイメタルを組付け、該バイメタルに対して前記差動シフタ機構をバイメタルの先端側からユニットケース内に挿入して、該差動シフタ機構を基準位置に位置決めし、この位置でシフタの連結部をバイメタル先端の刃型に押し当てて、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間を前記バイメタル先端の刃型で打ち抜き分断し、前記バイメタルの作動端を左右両側から前記第１シフタの腕部と第２シフタの腕部で挟み込むことを特徴とする回路しゃ断器の熱動形過負荷・欠相引外し装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線用しゃ断器，電磁接触器などを対象に、電動機などの過電流保護，および欠相保護を行う回路しゃ断器に組み込んだバイメタル式の熱動形過負荷・欠相引外し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、バイメタル式の熱動形過負荷・欠相引外し装置の従来例として、電磁接触器（３相用）に適用するサーマルリレーの全体構成，およびその主要部構造を図３，図４に示す。図３において、１はリレーの樹脂ケース、２はＵ，Ｖ，Ｗの各相に対応するバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗ，および各相のバイメタルに巻装して主回路電流を通流するヒータ４からなるヒートエレメント部、５はバイメタルの湾曲変位に従動する差動シフタ機構、６は接点機構、７は差動シフタ機構５に連動して接点機構６を開閉動作する反転ばね機構である。
【０００３】
ここで、各相のバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗは左右一列に等間隔で並び、その一端（図示の上端）が支持金具８を介して樹脂ケース１に固定支持されている。一方、差動シフタ機構５は図４で示すように、バイメタル列に沿ってその両側に敷設した第１のシフタ（押しシフタ）５Ｉ，第２のシフタ（引きシフタ）５II，およびシフタ５Ｉと５IIとの間に跨がって回動自在にリンク結合したトリガレバー（釈放レバー）５III とからなり、第１シフタ５Ｉ，第２シフタ５IIからは各相のバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの作動端となる先端部３ａを左右から挟んで対向するように腕部５ａ，５ｂが側方に分岐している。
【０００４】
かかる過電流・欠相引外し装置の動作は周知であり、主回路に過負荷電流が流れるとヒータ４の発熱によるバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの湾曲変位で第１シフタ５Ｉを押し、これによりトリガレバー５III が図３の反転ばね機構７を反転させて接点機構６の接点を切換動作させる。また、欠相発生時には欠相の生じた相のバイメタル (湾曲変位しない) が第２シフタ５IIを待機位置に拘束したまま第１シフタ５Ｉが前方に押される。これにより、シフタ５Ｉと５IIの差動によりトリガレバー５III が反時計方向に揺動して前記と同様な動作を行う。
【０００５】
なお、配線用回路しゃ断器に組み込んだ熱動形過負荷引外し装置では、前記したバイメタルの湾曲変位に従動する差動シフタ機構の動きで主回路接触子を閉極位置に拘束保持している接触子開閉機構のラッチ受けを釈放し、主回路接触子を引外し動作させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の構成では、各相のバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗ，および差動シフタ機構５を樹脂ケース１に組付けた組立状態で、バイメタルの先端部３ａとシフタ５Ｉ，５IIの腕部５ａ，５ｂの間のギャップｄ，ｅが残っていると、バイメタルの撓みロスが生じてバイメタル変位量が正確に差動シフタ機構５に伝達されない。また、組立時にバイメタルの取付け姿勢（傾き），組立誤差などに起因してバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの相間ピッチにバラツキがあると、回路しゃ断器の安定した引外し動作特性が得られない。
【０００７】
そこで、従来では製品組立後の検査工程で、差動シフタ機構５を基準に図４に表わしたバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの先端部３ａまでの距離ａ，ｂ，ｃ，およびシフタＩ，IIの腕部５ａ，５ｂとバイメタル先端部３ａとの間のギャップｄ，ｅを測定し、許容範囲以上の位置ずれがある場合には前記した距離，ギャップが所定の位置精度（例えば±０．２mm）に納まるようにバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗを固定した支持金具８を折り曲げて矯正したり、シフタ腕部５ａの端面を研削するなどしてギャップ調整を行っている。
【０００８】
しかしながら、バイメタルの支持金具を折り曲げ矯正した場合には支持金具のスプリングバックにより高精度の調整が困難である。また、シフタの腕部を研削するには製品を組立ラインから別な加工ラインに移して作業を行う必要があるなど、その調整作業に手間が掛かる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、製品の組立工程で各相のバイメタルの取付姿勢，組立誤差などに起因する相間ピッチの誤差を巧みに吸収してバイメタル／差動シフタ機構間の相対的な位置精度を確保できるように改良した回路しゃ断器の熱動型過負荷・欠相引外し装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、主回路の過負荷電流，欠相の検出手段として、各相に対応する熱動素子としてのバイメタル，およびバイメタルに連動する差動シフタ機構をユニットケースに組付け、該差動シフタ機構の動作に従動して主回路の開閉接触子を引外し動作させるようにした回路しゃ断器の熱動形過負荷・欠相引外し装置であり、前記差動シフタ機構がバイメタルの配列に沿ってその両側に敷設した第１，第２のシフタと、各シフタとの間に跨がってリンク結合したトリガレバーとからなり、かつ各相ごとにバイメタルの作動端を左右両側から挟んで第１，第２のシフタから分岐した腕部を対向させたものにおいて、前記の差動シフタ機構を、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間が薄肉な連結部で連なる一体型の樹脂成形品で構成し、バイメタルの作動端の先端に前記シフタの連結部を分断する打ち抜き用刃型を形成し、前記ユニットケースに前記バイメタルを組付け、該バイメタルに対して前記差動シフタ機構をバイメタルの先端側からユニットケース内に挿入して、該差動シフタ機構を基準位置に位置決めし、この位置でシフタの連結部をバイメタル先端の刃型に押し当てて、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間を前記バイメタル先端の刃型で打ち抜き分断し、前記バイメタルの作動端を左右両側から前記第１シフタの腕部と第２シフタの腕部で挟み込むようにする。
【００１１】
かかる構成により、製品の組立工程で各相のバイメタルをユニットケースに組付けた後に、差動シフタ機構（この時点では第１シフタと第２シフタとが連なった一体構造の状態にある）を組立ロボットなどに保持して所定位置に位置決めセットし、ここで、シフタをバイメタルの先端に当てがって加圧力を加えると、第１シフタと第２シフタの間で腕部がバイメタルの刃型により打ち抜き分断される。しかも、分断後の組立状態では、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の先端がバイメタルを挟んでその両側に殆ど遊びなしに接するようになる。これにより、各バイメタルの取付位置，姿勢の傾きなどの誤差に起因する相間ピッチ誤差が吸収されて安定した引外し動作特性が確保できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００１３】
すなわち、この実施例では、図１(a）あるいは(b) で示すように各相のバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの先端部（作動端側）３ａには台形，あるいはＶ字形の切溝からなる鋭利な刃型３ｂが形成されている。一方、差動シフタ機構５はフエノール樹脂, エポキシ樹脂などのモールド品であり、図１(c) で示すように第１シフタ５Ｉと第２シフタIIとは各相に対応する腕部５ａと５ｂとの間が厚さ１mm程度の薄肉な連結部５ｃで連なっている一体成形部品としてなる。なお、Ａ，Ｂは図４に示したトリガレバー５III を連結するために第１シフタ５Ｉ, 第２シフタIIの左端部に穿孔した支軸穴である。
【００１４】
次に、製品の組立工程で前記した刃型３ｂ付きのバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗに差動シフタ機構５を装着する組立手順を図２(a) 〜(d) で説明する。まず、図３に示したユニットケース１に各相のバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗ，および回路しゃ断器の接触子開閉機構に連繋するラッチ受９などの各部品を組付けた組立段階で、図１(c) に示した樹脂一体成形部品である差動シフタ機構５の第１シフタ５Ｉ，第２シフタ５IIを組立ロボットのハンドリングヘッド（図示せず）などに保持した上で、図２(a),(b) のようにバイメタルの先端部３ａに対向する定位置に位置決めセットする。なお、このセット位置は、例えば先記したラッチ受９（既にユニットケースに組付けられている）を基準点としてシフタに穿孔したトリガレバーの支軸穴Ａとの間の間隔Ｘが設定距離となるように位置決めし、続いてこの位置から第１，第２のシフタ５Ｉ，５IIの間を連ねている腕部５ａ／５ｂ間の連結部５ｃをバイメタル３の先端部３ａに押し当てて加圧力を加える。
【００１５】
これにより、薄肉な連結部５ｃがバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗとの当接位置でその先端に形成した刃型３ｂによって打ち抜かれ、第１シフタ５Ｉの腕部５ａと第２シフタ５IIの腕部５ｂとの間が分断される。そして、連結部５ｃを分断した後の組立状態では、図２(c),(d) のように第１シフタ５Ｉの腕部５ａ，および第２シフタ５IIの腕部５ｂの先端がバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの側面に殆ど遊び隙間なく密着するようになる。
【００１６】
したがって、この組立段階で各製品にバイメタル３ｕ，３ｖ，３ｗの取付位置，取付姿勢にバラツキがあっても、そのバラツキを吸収して差動シフタ機構５の第１シフタ５Ｉ，第２シフタ５IIを相対的に適正位置に組合せることができ、これにより回路しゃ断器の引外し動作特性の安定化が図れる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、差動シフタ機構を、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間が薄肉な連結部で連なる一体型の樹脂成形品で構成するとともに、バイメタルの作動端の先端に前記シフタの連結部を分断する打ち抜き用刃型を形成し、前記ユニットケースに前記バイメタルを組付け、該バイメタルに対して前記差動シフタ機構をバイメタルの先端側からユニットケース内に挿入して、該差動シフタ機構を基準位置に位置決めし、この位置でシフタの連結部をバイメタル先端の刃型に押し当てて、第１シフタの腕部と第２シフタの腕部の間を前記バイメタル先端の刃型で打ち抜き分断し、前記バイメタルの作動端を左右両側から前記第１シフタの腕部と第２シフタの腕部で挟み込むようにしたので、製品の組立状態では差動シフタ機構の第１，第２シフタの腕部先端が殆ど遊び隙間なくバイメタルの側面と当接し合うことになり、これによりバイメタルの取付け姿勢，組立誤差に起因する相間ピッチの誤差を吸収してバイメタルの湾曲変位が撓みロスなしに正確にシフタに伝達されるようになり、その結果として回路しゃ断器の引外し動作特性が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による過負荷，欠相検出部の主要部品の構成図で、(a),(b) はそれぞれバイメタルの異なる実施例の側面図、(c) は差動シフタ機構の組付け前状態の平面図
【図２】図１のバイメタルと差動シフタを組合せる組立工程の説明図あり、(a),(b) および(c),(d) はそれぞれ組付け直前，組付け後の状態を表す平面図，および正面図
【図３】熱動形過負荷引外し装置の従来例として示したサーマルリレーの全体構成図
【図４】バイメタルと差動シフタ機構を組合せた過負荷，欠相検出部の従来構造図
【符号の説明】
２    ヒートエレメント部
３ｕ，３ｖ，３ｗ  バイメタル
３ａ  先端部
３ｂ  刃型
５    差動シフタ機構
５Ｉ  第１シフタ
５II  第２シフタ
５III トリガレバー
５ａ，５ｂ  腕部
５ｃ  連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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