(57)【要約】【課題】熱動形過負荷継電器に搭載した反転機構について、その基本構造を変えずに自動組立への対応を可能にした反転機構の組立構造、および組立方法を提供する。【解決手段】主回路の通電加熱により湾曲する主バイメタルの変位を捉えて接点機構をトリップさせる反転機構８を備えた熱動形過負荷継電器で、その反転機構８が、フレーム９と、脚部先端を揺動支点として前記フレームに枢支した可動板１０と、反転ばねとして前記可動板とフレームとの間に張架した引っ張りコイルばね１１との組立体からなるものにおいて、引っ張りコイルばね１１の両端にハンドリング用の丸フック１１ｃを形成するとともに、フレーム９および可動板１０には座面にすり割り溝９ｄ，１０ｄを形成したフォーク状のばね受座９ｃ，１０ｃを設け、前記丸フックを抜け止め保持部として、その根元のばね線条部分をばね受座のすり割り溝９ｄ，１０ｄに挿入して張架する。【選択図】        図１
2009064736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路の通電加熱により湾曲する主バイメタル、該主バイメタルに連係させた釈放レバー、該釈放レバーの駆動によりスナップアクション動作して接点機構をトリップさせる反転機構を備えた熱動形過負荷継電器であり、前記反転機構を、フレームと、脚部先端を揺動支点として前記フレームに枢支した可動板と、反転ばねとして前記可動板とフレームとの間に張架した引っ張りコイルばねとの組立体で構成したものにおいて、
前記引っ張りコイルばねの両端にハンドリング用の丸フックを形成するとともに、フレームおよび可動板にはすり割り溝を有するフォーク状のばね受座を設け、前記丸フックを抜け止め保持部として、丸フックの根元のばね線条部分をばね受座のすり割り溝に挿入して張架したことを特徴とする熱動形過負荷継電器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱動形過負荷継電器において、フレームおよび可動板に形成したばね受座の座面には、すり割り溝と交差する方向に引っ張りコイルばねの丸フックに係合するＶ溝を形成したことを特徴とする熱動形過負荷継電器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱動形過負荷継電器に搭載した反転機構の反転ばねをハンドリングツールを使って張架する組立方法であって、前記ハンドリングツールには一対のスライド式チャックピンを備え、引っ張りコイルばねの自由状態でその両端の丸フックに前記チャックピンを挿入した上で、該チャックピンを相対的に離間してコイルばねを伸長させた状態に把持し、続く張架工程ではフレームのばね受座とフレームに枢支させた可動板のばね受座との間に跨がりコイルばねの線条部分をばね受座のすり割り溝に挿入して丸フックをばね受座に支持させた後、丸フックからチャックピンを引き抜いて反転ばねを所定位置に張架することを特徴とする反転機構の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱動形過負荷継電器（サーマルリレー）に関し、詳しくは熱動形過負荷継電器に搭載した接点開閉用の反転機構の組立構造、および組立方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
頭記の熱動形過負荷継電器は、主回路の通電加熱により湾曲変位する主バイメタル、該主バイメタルに連係したシフターの変位に従動する釈放レバー、該釈放レバーの駆動によりスナップアクション動作して接点機構をトリップさせる反転機構などの部品を搭載してその相互間を連係し、主回路電流が整定電流値を超えて主バイメタルが大きく湾曲変位した際に、反転機構を駆動して接点機構をトリップ動作させるようにしたものである。
また、前記の反転機構については、脚部先端をナイフエッジ支点としてフレームの軸受部に揺動可能に支承した可動板と、可動板とフレームとの間に反転ばねとして引っ張りコイルばねを張架した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
次に、上記した熱動形過負荷継電器（サーマルリレー）の構成、およびその反転機構の従来構造を図４〜図７に示す。まず、図４において、１はサーマルリレーの本体ケース、２は主回路のヒートエレメント（不図示）で加熱される主バイメタル、３は主バイメタル２の先端に連係してケース内の底部に配したシフター、４は温度補償バイメタル５を介してシフター３に連係させた釈放レバー、６は釈放レバー４の上端にリンク結合して整定電流設定用の調整ダイヤル７との間に配した調整リンク、８はフレーム９，可動板１０，および反転ばねとして機能する引っ張りコイルばね１１の組立体からなる反転機構、１２は常閉接点（ｂ接点）、１３はリセット棒である。
【０００３】
また、図５は前記反転機構８の模式図、図６は実際の製品組立図、図７は引っ張りコイルばね１１の外形図であり、略逆Ｕ字形の金属板で作られた可動板１０はその左右脚部の先端（下端）をナイフエッジ１０ａとして、該ナイフエッジ１０ａをフレーム９の頂部（二股形状）に形成したＶ字溝９ｂに押し当てて矢印Ｐ方向へ揺動可能に枢支し、さらにフレーム９と可動板１０との間に前記の引っ張りコイルばね（反転ばね）１１を張架した構成になる。ここで、引っ張りコイルばね１１は、コイル部１１ａから上下に伸びたばね線条の両端に半丸フック１１ｂを形成し、その一方の半丸フック１１ｂをフレーム９の下部に形成した支持アーム９ｂに引っ掛け、他方の半丸フック１１ｂを可動板１０の板面上部に穿孔した係合穴１０ｂに引っ掛けて張架している。
上記構成の熱動形過負荷継電器の機能，動作は周知の通りであり、主回路電流の通電加熱により主バイメタル２が湾曲すると、これに従動してシフター３が矢印Ｐ方向に変位して補償バイメタル５の先端を押す。これにより釈放レバー４が調整リンク６との連結軸を支点に時計方向に回動して反転機構８の引っ張りコイルばね１１を側方に押圧する。ここで、調整ダイヤル７で設定した整定電流値を超える過負荷電流が流れて主バイメタル２の湾曲変位量が大きくなると反転機構８がスナップアクション動作し、可動板１０が脚部先端のナイフエッジ１０ａを支点として半時計方向に反転する。これにより、接点１２（常開接点）がトリップ動作してその動作信号を外部に出力する。
【０００４】
なお、前記構成の反転機構８は単位ユニットとして単独に組立てておくことができない。すなわち、可動板１０はその脚部先端のナイフエッジをフレーム９のＶ字溝９ｂに突き当てて枢支しただけであり、可動板１０が組立位置に拘束保持されてない状態で反転ばね１１を張架すると各部品はバラバラに分解してしまう。そのために、図４に示した熱動形過負荷継電器の製品組立工程では、本体ケース１に他の部品を全て組み込んだ状態で、反転機構８のフレーム９および可動板１０を順にケース内部に組み付け、最後にフレーム９と可動板１０との間に引っ張りコイルばね１１を張架して可動板１０を初期位置に保持するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２５１９４８号公報（図５，図６，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記した反転機構８の従来構造では、製品組立工程の作業面で次記のような課題がある。
すなわち、先述のように反転機構８の反転ばね（引っ張りコイルばね１１）は、熱動形過負荷継電器の組立工程の最終段階でフレーム９と可動板１０との間に張架するようにしているが、図４で示すように本体ケース１の内部には他の各部品が密集配置されているために十分な作業スペースを確保できない。また、反転ばねは引っ張りコイルばね１１を伸長させながらその両端に形成した半丸フック１１ｂの先端をフレーム９の支持アーム９ａ、および可動板１０に穿孔した小径な係合穴１０ｂに通して引っ掛ける面倒な作業が必要となる。このために、反転ばねの張架作業を組立ロボットにより自動的に行わせることは極めて困難で、人手作業に頼って反転機構８の組立を行っているのが現状である。
しかしながら、人手作業は作業能率，生産性も低く、また人件費も加わって製品コストが嵩むことから、その対応策として自動組立の可能な反転機構の組立構造およびその組立方法の開発が当面の課題となっている。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記構成の熱動形過負荷継電器に搭載した反転機構について、その基本構造を変えずに自動組立への対応を可能にした反転機構の組立構造、および組立方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、主回路の通電加熱により湾曲する主バイメタル、該主バイメタルに連係させた釈放レバー、該釈放レバーの駆動によりスナップアクション動作して接点機構をトリップさせる反転機構を備えた熱動形過負荷継電器であり、前記反転機構を、フレームと、脚部先端を揺動支点として前記フレームに枢支した可動板と、反転ばねとして前記可動板とフレームとの間に張架した引っ張りコイルばねとの組立体で構成したものにおいて、
前記引っ張りコイルばねの両端にハンドリング用の丸フックを形成するとともに、フレームおよび可動板にはフォーク状のすり割り溝を有するばね受座を設け、前記丸フックを抜け止め保持部（リテーナ）として、その根元のばね線条部分をばね受座のすり割り溝に挿入して張架する（請求項１）。
また、前記フレームおよび可動板に形成したばね受座の座面には、すり割り溝と交差する方向にＶ字溝を形成し、このＶ字溝に引っ張りコイルばねの丸フックを係合して安定保持するようにする（請求項２）。
さらに、前記構成の反転機構に対し、ハンドリングツールを使って反転ばねをフレームおよび可動板のばね受座の間に張架する本発明の組立方法では、前記ハンドリングツールには一対のスライド式チャックピンを備え、引っ張りコイルばねの自由状態でその両端の丸フックに前記チャックピン挿入した上で、該チャックピンを相対的に離間してコイルばねを伸長させた状態に把持し、続く張架工程ではフレームのばね受座とフレームに枢支させた可動板のばね受座との間に跨がりコイルばねの線条部分をばね受座のすり割り溝に挿入して丸フックをばね受座に支持させた後、丸フックからチャックピンを引き抜いて反転ばねを所定位置に張架するようにする（請求項３）。
【発明の効果】
【０００７】
上記の組立構造によれば、反転機構の組立工程でフレームと可動板との間に反転ばねを張架する際に、反転ばねのフック先端を穴に通す面倒な作業が不要となり、引っ張りコイルばねの両端に形成した丸フックを把持し、左右に引っ張ってコイルばねを伸長させた上で、この伸長状態でコイルばねの線条部分をフレーム，可動板のばね受座に跨がってばね受座に形成したすり割り溝に挿入するだけの簡単な作業手順で反転ばねを張架できる。
これにより、半丸フックの先端を穴に通して張架するようにした従来構造と比べて、反転ばねの張架手順が簡単となるので、人手作業に頼らずハンドリングツールを用いた自動組立にも容易に対応できて製品コストの低減，生産性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１，図２は反転機構の構成図、図３はハンドリングツールを使用して反転ばねを反転機構に張架させる組立方法の工程説明図であり、図６，図７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。
すなわち、図示実施例の反転機構８は図６に示した従来構造と基本的には同じであるが、引っ張りコイルばね（反転ばね）１１の両端に形成したフックの形状、およびフレーム９，可動板１０における反転ばねの支持構造が次記のように構成されている。
まず、図１（ｂ）で示すように、引っ張りコイルばね１１の両端には従来の半丸フック１１ｂ（図７参照）に代えて、ハンドリング用の丸フック１１ｃが形成されている。一方、フレーム９，可動板１０の下端には、前方に向けて突き出したフォーク状のばね受座９ｃ，１０ｃを設けた上で、該ばね受座９ｃ，１０ｃの座面中央には前後方向にすり割り溝９ｄ，１０ｄが切込み形成されている。また、ばね受座９ｃの下面およびばね受座１０ｃの上面には、前記のすり割り溝９ｄ，１０ｄと直交する向きにＶ字溝９ｅ，１０ｅを形成している。
そして、反転機構８の組立状態では、図示のように引っ張りコイルばね１１のばね線条部分を前記ばね受座９ｃ，１０ｃのすり割り溝９ｄ，１０ｄに差し込んだ上で、両端の丸フック１１ｃをばね受座９ｃ，１０ｃの座面に形成したＶ字溝９ｅ，１０ｅに嵌合して係止保持させる。これにより、両端の丸フック１１ｃが抜け止め用リテーナの役目を果たして引っ張りコイルばね１１をフレーム９と可動板１０との間に跨がって張架状態に保持することができる。
【０００９】
次に、前記反転機構８の組立工程で、フレーム９のばね受座９ｃと可動板１０のばね受座１０ｃの間に跨がり、ハンドリングツール（組立用治具）１４を使用して引っ張りコイルばね１１を張架する自動組立方法の作業手順を図３（ａ）〜（ｄ）により説明する。
すなわち、この自動組立法では図示のようなハンドリングツール１４を用いる。このハンドリングツール１４は、基台の長手方向に沿ってスライド可能な一対の可動アーム１４ａを有し、そのアーム先端には側方に向けて前記引っ張りコイルばね１１の丸フック１１ｃに挿入してコイルばねを伸長状態に把持するチャックピン１４ｂを備えている。なお、可動アーム１４ａは図示されてない駆動機構（例えば、ねじ送り機構）で互いに逆方向へ移動するように構成されている。
そして、反転機構８に引っ張りコイルばね１１を張架する組立工程では、自動組立ロボットの操作により前記のハンドリングツール１４を自由状態に置かれた引っ張りコイルばね１１にアクセスし（（ａ）図参照）、その両端の丸フック１１ｃにチャックピン１４ｂを差し込んだ上で、さらに可動アーム１４ａを矢印方向にスライドさせて引っ張りコイルばね１１を多少伸長させた状態で把持する（（ｂ）図参照）。
続く張架工程では、ハンドリングツール１４を図４の本体ケース１に搭載した反転機構８のフレーム９，可動板１０の組込み位置に移動し（（ｃ）図参照）、この位置でハンドリングツール１４に把持した伸長状態の引っ張りコイルばね１１を矢印方向から押込み、そのばね線条部分をばね受座９ｃ，１０ｃのすり割り溝９ｄ，１０ｄに挿入する（（ｄ）図参照）。続いてハンドリングツール１４の可動アーム１４ａを多少中央に寄せ、コイルばね１１の伸長を緩めて丸フック１１ｃをばね受座９ｃ，１０ｃの座面に形成したＶ字溝に嵌合保持させた上で、ハンドリングツール１４を後退移動してチャックピン１４ｂを丸フック１１ｃから引き抜く。これで一連の自動組立工程が終了し、反転機構８のフレーム９と可動板１０の間に引っ張りコイルばね１１が張架される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例による反転機構の構成図で、（ａ）は反転機構の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の反転機構に張架した引っ張りコイルばねの外形図
【図２】図１（ａ）の反転機構を下方から見た斜視図
【図３】図１の反転機構について、その反転ばねをハンドリングツールにより張架する自動組立方法の説明図で、（ａ）〜（ｄ）はその組立手順を表す作業工程図
【図４】本発明の実施対象となる熱動形過負荷継電器の内部機構図
【図５】図４における反転機構の模式図
【図６】図５に対応する製品の外観斜視図
【図７】図６の反転機構に張架した引っ張りコイルばねの外形図
【符号の説明】
【００１１】
２    主バイメタル
３    シフター
４    釈放レバー
８    反転機構
９    フレーム
９ｃ  ばね受座
９ｄ  すり割り溝
９ｅ  Ｖ字溝
１０    可動板
１０ｃ  バネ受座
１０ｄ  すり割り溝
１０ｅ  Ｖ字溝
１１    引っ張りコイルばね（反転ばね）
１１ｃ  丸フック
１４    組立用ハンドリングツール
１４ｂ  チャックピン
【図１】
2009064736.tif 000003
【図２】
2009064736.tif 000004
【図３】
2009064736.tif 000005
【図４】
2009064736.tif 000006
【図５】
2009064736.tif 000007
【図６】
2009064736.tif 000008
【図７】
2009064736.tif 000009