(57)【要約】【課題】シフターが筐体内で傾いた場合においても、特性が変化するのを防止することが可能なサーマルリレーを提供する。【解決手段】シフター１、バイメタル３および釈放レバー４は筐体２に収容され、各バイメタル３とシフター１の接触位置と、釈放レバー４とシフター１の接触位置とが同一の高さに配置した上で、Ｏ１を中心とする同心円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上にそれぞれ配置し、シフター１の接触位置の形状は同心円とする。【選択図】      図１
2009048780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電加熱によって湾曲するバイメタルと、前記バイメタルに連繋させたシフターと、前記シフターの変位に従動する釈放レバーと、前記バイメタル，シフター，釈放レバーを収容する筐体とを備え、前記バイメタルとシフターの接触位置と、釈放レバーとシフターの接触位置とが同一の高さに同心円上に配置されるとともに、前記シフターとバイメタルとの接触位置の形状が同心円であることを特徴とするサーマルリレー。
【請求項２】
通電加熱によって湾曲するバイメタルと、前記バイメタルに連繋させたシフターと、前記シフターの変位に従動する釈放レバーと、前記バイメタルの湾曲を増幅して釈放レバーに伝える差動レバーと、前記バイメタルの湾曲を差動レバーが引かれる方向に伝える引きシフターと、前記バイメタル，シフター，釈放レバー，差動レバー，引きシフターを収容する筐体とを備え、前記バイメタルとシフターの接触位置と、差動レバーと引きシフターの接触位置とが同一の高さに同心円上に配置されるとともに、前記シフターとバイメタルとの接触位置の形状が同心円であることを特徴とするサーマルリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルリレー（熱動形過負荷継電器）に関し、特に、バイメタルが接触するときのシフターと寸法を一定に維持する方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
モータに流れる過電流を検出して接点を動作させ、それによってモータを停止させたり、警報を出したりするためにサーマルリレーが用いられている。このサーマルリレーは、ヒータとバイメタルを組み合わせた熱動部分と、制御回路の開閉を行う接点から構成され、過負荷電流がヒータに流れたときに、バイメタルが大きく湾曲して接点を開くことでモータを停止させることができる。
【０００３】
図１０は、従来のサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図１０において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル５３、バイメタル５３に連繋させたシフター５１、シフター５１の変位に従動する釈放レバー５４が設けられている。そしてバイメタル５３は、湾曲によってシフター５１が同一方向に押されるように配置されるとともに、釈放レバー５４は、バイメタル５３の湾曲がシフター５１を介して受け止められるように配置されている。そして、シフター５１，バイメタル５３，釈放レバー５４は筐体５２に収容されている。ここでサーマルリレーの特性は、バイメタル５３が一定の距離分だけ湾曲した時に動作するように調整され、各バイメタル５３およびシフター５１の接触位置と、釈放レバー５４およびシフター５１の接触位置との間の距離がそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３に設定されている。そして、モータに過電流が流れると、３相分のバイメタル５３がそれぞれ湾曲し、その時に発生する力がシフター５１を介して釈放レバー５４に伝えられる。そして、３相分のバイメタル５３が一定の距離分だけ湾曲すると、反転機構が反転し、サーマルリレーが動作することで、接点を切り替え、接触器が動作することで、モータに流れる電流を遮断させることができる。
【０００４】
ここで、高湿や高温の環境下において、シフター５１および筐体５２の寸法が変化し、シフター５１と筐体５２とが接触してシフター５１が動かなくなるのを防止するために、シフター５１と筐体５２との間には寸法差がとられている。このため、シフター５１が筐体５２に対して傾くことがあり、サーマルリレーの特性が変化することがある。
【０００５】
図１１は、図１０のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
図１１において、シフター５１が筐体５２に対して傾くと、各バイメタル５３およびシフター５１の接触位置と、釈放レバー５４およびシフター５１の接触位置との間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３がＬ１´、Ｌ２´、Ｌ３´にそれぞれ変化し、予め調整された距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と異なるようになるため、サーマルリレーの特性が変化する。
【０００６】
図１２は、図１１とは異なる従来のサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図１２において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル６３、バイメタル６３に連繋させたシフター６１と、シフター６１の変位に従動する釈放レバー６４と、バイメタル６３の湾曲を増幅して釈放レバー６４に伝える差動レバー６６と、バイメタル６３の湾曲を差動レバー６６が引かれる方向に伝える引きシフター６５が設けられている。
【０００７】
そして、バイメタル６３は、シフター６１と引きシフター６５との間にそれぞれ挟まれるように配置されるとともに、釈放レバー６４は、差動レバー６６の傾きが受け止められるように配置されている。そして、シフター６１、引きシフター６５、バイメタル６３、差動レバー６６および釈放レバー６４は筐体６２に収容されている。ここで、サーマルリレーの特性は、バイメタル６３が一定の距離分だけ湾曲した時に動作するように調整され、各バイメタル６３およびシフター６１の接触位置と、差動レバー６６およびシフター６１の接触位置との間の距離がそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３に設定されている。
【０００８】
そして、モータに過電流が流れると、３相分のバイメタル６３がそれぞれ湾曲し、その時に発生する力が、シフター６１を介して差動レバー６６を押す方向に伝えられるとともに、引きシフター６５を介して差動レバー６６を引く方向に伝えられる。そして、バイメタル６３の湾曲がシフター６１および引きシフター６５を介して差動レバー６６に伝えられると、バイメタル６３の湾曲が差動レバー６６にて増幅されてから、釈放レバー６４に伝えられる。そして、３相分のバイメタル６３が一定の距離分だけ湾曲すると、反転機構が反転し、サーマルリレーが動作することで、モータに流れる電流を遮断させることができる。
ここで、バイメタル６３の湾曲をシフター６１および引きシフター６５を介して差動レバー６６にて増幅させることで、欠相が発生した場合においても、サーマルリレーを動作させることができ、欠相保護を実現することができる。
【０００９】
図１３は、図１２のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
図１３において、シフター６１が筐体６２に対して傾くと、各バイメタル６３およびシフター６１の接触位置と、差動レバー６６およびシフター６１の接触位置との間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３がＬ１´、Ｌ２´、Ｌ３´にそれぞれ変化し、予め調整された距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と異なるようになるため、サーマルリレーの特性が変化する。
また、例えば、特許文献１には、シフターの傾きを抑えるため、シフターと筐体との間に調整ネジを配置し、この調整ネジにてシフターと筐体との間の寸法差をなくす方法が開示されている。
【特許文献１】実開昭５２−５６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のサーマルリレーでは、調整ネジを用いた場合においても、振動や衝撃あるいはダイヤル調整時などによって筐体とシフターとの間に寸法差が発生し、シフターの傾きがばらつくため、シフターの接触位置が変化し、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が変わることで、サーマルリレーの特性が変化するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、シフターが筐体内で傾いた場合においても、特性が変化するのを防止することが可能なサーマルリレーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項１記載のサーマルリレーによれば、通電加熱によって湾曲するバイメタルと、前記バイメタルに連繋させたシフターと、前記シフターの変位に従動する釈放レバーと、前記バイメタル，シフター，釈放レバーを収容する筐体とを備え、前記バイメタルとシフターの接触位置と、釈放レバーとシフターの接触位置とが同一の高さに同心円上に配置されるとともに、前記シフターとバイメタルとの接触位置の形状が同心円であることを特徴とする。
【００１２】
これにより、バイメタルおよびシフターの接触位置と、釈放レバーおよびシフターの接触位置とを同心円上に配置するようにしたので、シフターが筐体内で傾いた場合においても、バイメタルおよびシフターの接触位置と、釈放レバーおよびシフターの接触位置との間の距離を一定に保つことができる。このため、シフターと筐体との間に寸法差をとることを可能としつつ、振動や衝撃などによってシフターの特性が変化するのを防止することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２記載のサーマルリレーによれば、通電加熱によって湾曲するバイメタルと、前記バイメタルに連繋させたシフターと、前記シフターの変位に従動する釈放レバーと、前記バイメタルの湾曲を増幅して釈放レバーに伝える差動レバーと、前記バイメタルの湾曲を差動レバーが引かれる方向に伝える引きシフターと、前記バイメタル，シフター，釈放レバー，差動レバー，引きシフターを収容する筐体とを備え、前記バイメタルとシフターの接触位置と、差動レバーと引きシフターの接触位置とが同一の高さに同心円上に配置されるとともに、前記シフターとバイメタルとの接触位置の形状が同心円であることを特徴とする。
【００１４】
これにより、バイメタルおよびシフターの接触位置と、差動レバーおよびシフターの接触位置とを同心円上に配置するようにしたので、シフターが筐体内で傾いた場合においても、バイメタルおよびシフターの接触位置と、差動レバーおよびシフターの接触位置との間の距離を一定に保ちつつ、バイメタルの湾曲を増幅して釈放レバーに伝えることができる。このため、シフターと筐体との間に寸法差をとることを可能としつつ、振動や衝撃などによってシフターの特性が変化するのを防止することが可能となり、欠相が発生した場合においても、特性が変化するのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、シフターと筐体との間に寸法差をとることを可能としつつ、振動や衝撃などによってシフターの特性が変化するのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係るサーマルリレーについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図１において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル３、バイメタル３に連繋させたシフター１、シフター１の変位に従動する釈放レバー４が設けられている。そして、バイメタル３は、湾曲によってシフター１が同一方向に押されるように配置されるとともに、釈放レバー４は、バイメタル３の湾曲がシフター１を介して受け止められるように配置されている。そして、シフター１、バイメタル３および釈放レバー４は筐体２に収容されている。なお、サーマルリレーの特性は、バイメタル３が一定の距離分だけ湾曲した時に動作するように調整することができ、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離はそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３に設定することができる。
【００１７】
ここで、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置された上で、Ｏ１を中心とする同心円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上にそれぞれ配置することができ、シフター１の接触位置の形状は同心円とすることができる。
なお、バイメタル３はシフター１を押す機能を持ち、釈放レバー４はシフター１にて押される機能を持つため、各バイメタル３とシフター１との接触位置のシフター１の形状と、釈放レバー４とシフター１との接触位置のシフター１の形状とは、互いに逆方向の円形状になる。このため、同心円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の中心Ｏ１の位置は、釈放レバー４と釈放レバー４に最も近いバイメタル３との間で、各バイメタル３と釈放レバー４と直角になる直線（図１の一点鎖線）上に設定する必要がある。
【００１８】
これにより、シフター１が筐体２内で傾いた場合においても、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離を一定に保つことができる。このため、シフター１と筐体２との間に寸法差をとることを可能としつつ、振動や衝撃などによってシフター１の特性が変化するのを防止することが可能となり、モータの動作に悪影響を与えることなく、モータを保護することができる。
【００１９】
図２は、図１のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
図２において、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置とは同心円上にそれぞれ配置されているので、シフター１が筐体２に対して傾いた場合においても、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が変化しないようにすることができ、予め調整された距離を維持することが可能となることから、サーマルリレーの特性が変化するのを防止することができる。
【００２０】
図３は、バイメタルとシフターとの接触位置および釈放レバーとシフターとの接触位置が同心円上にない時のサーマルリレーの状態を示す断面図、図４は、図３のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
図３において、各バイメタル３およびシフター１の接触位置はＯ１を中心とする同心円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上に配置され、釈放レバー４およびシフター１の接触位置はＯ１を中心とする同心円Ｃ１上から外れるように配置され、釈放レバー４の位置に最も近いバイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離がＬ４に設定されている。
【００２１】
そして、図３のシフター１が傾くと、図４に示すように、釈放レバー４の位置に最も近いバイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離がＬ４からＬ４´に変化し、予め調整された距離と異なるようになるため、サーマルリレーの特性が変化する。
このため、シフター１が筐体２内で傾いた場合においても、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置との間の距離を一定に保つには、各バイメタル３およびシフター１の接触位置と、釈放レバー４およびシフター１の接触位置とは、Ｏ１を中心とする同心円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上にそれぞれ配置する必要がある。
【００２２】
図５は、本発明の第２実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図５において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル１３、バイメタル１３に連繋させたシフター１１、シフター１１の変位に従動する釈放レバー１４が設けられている。そして、バイメタル１３は、湾曲によってシフター１１が同一方向に押されるように配置されるとともに、釈放レバー１４は、バイメタル１３の湾曲がシフター１１を介して受け止められるように配置されている。そして、シフター１１、バイメタル１３および釈放レバー１４は筐体１２に収容されている。
【００２３】
ここで、各バイメタル１３およびシフター１１の接触位置と、釈放レバー１４およびシフター１１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置された上で、Ｏ２を中心とする同心円Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３上にそれぞれ配置することができ、シフター１１の接触位置の形状は同心円とすることができる。
これにより、シフター１１が筐体１２内で傾いた場合においても、振動や衝撃などによってシフター１１の特性が変化するのを防止することが可能となり、モータの動作に悪影響を与えることなく、モータを保護することができる。
【００２４】
図６は、本発明の第３実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図６において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル２３、バイメタル２３に連繋させたシフター２１、シフター２１の変位に従動する釈放レバー２４が設けられている。そして、バイメタル２３は、湾曲によってシフター２１が同一方向に押されるように配置されるとともに、釈放レバー２４は、バイメタル２３の湾曲がシフター２１を介して受け止められるように配置されている。そして、シフター２１、バイメタル２３および釈放レバー２４は筐体２２に収容されている。
【００２５】
ここで、各バイメタル２３およびシフター２１の接触位置と、釈放レバー２４およびシフター２１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置された上で、Ｏ３を中心とする同心円Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３上にそれぞれ配置することができ、シフター２２の接触位置の形状は同心円とすることができる。
これにより、シフター２１が筐体２２内で傾いた場合においても、振動や衝撃などによってシフター２１の特性が変化するのを防止することが可能となり、モータの動作に悪影響を与えることなく、モータを保護することができる。
【００２６】
図７は、本発明の第４実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図７において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル３３、バイメタル３３に連繋させたシフター３１、シフター３１の変位に従動する釈放レバー３４が設けられている。そして、バイメタル３３は、湾曲によってシフター３１が同一方向に押されるように配置されるとともに、釈放レバー３４は、バイメタル３３の湾曲がシフター３１を介して受け止められるように配置されている。そして、シフター３１、バイメタル３３および釈放レバー３４は筐体３２に収容されている。
【００２７】
ここで、各バイメタル３３およびシフター３１の接触位置と、釈放レバー３４およびシフター３１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置された上で、Ｏ４を中心とする同心円Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３上にそれぞれ配置することができ、シフター３１の接触位置の形状は同心円とすることができる。
これにより、シフター３１が筐体３２内で傾いた場合においても、振動や衝撃などによってシフター３１の特性が変化するのを防止することが可能となり、モータの動作に悪影響を与えることなく、モータを保護することができる。
【００２８】
図８は、本発明の第５実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
図８において、サーマルリレーには、モータに流れる過電流によってそれぞれ湾曲する３相分のバイメタル４３、バイメタル４３に連繋させたシフター４１と、シフター４１の変位に従動する釈放レバー４４と、バイメタル４３の湾曲を増幅して釈放レバー４４に伝える差動レバー４６と、バイメタル４３の湾曲を差動レバー４６が引かれる方向に伝える引きシフター４５が設けられている。
【００２９】
そして、バイメタル４３は、シフター４１と引きシフター４５との間にそれぞれ挟まれるように配置されるとともに、釈放レバー４４は、差動レバー４６の傾きが受け止められるように配置されている。そして、シフター４１、引きシフター４５、バイメタル４３、差動レバー４６および釈放レバー４４は筐体４２に収容されている。なお、サーマルリレーの特性は、バイメタル４３が一定の距離分だけ湾曲した時に動作するように調整することができ、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置との間の距離はそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３に設定することができる。
【００３０】
ここで、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置された上で、Ｏ５を中心とする同心円Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３、Ｃ４４上にそれぞれ配置することができ、シフター４１の接触位置の形状は同心円とすることができる。
なお、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置とは、実質的に同一の高さに配置されるため、バイメタル４３および釈放レバー４４の高さは互いに異なっていてもよい。
【００３１】
これにより、シフター４１が筐体４２内で傾いた場合においても、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置との間の距離を一定に保ちつつ、バイメタル４３の湾曲を増幅して釈放レバー４４に伝えることができる。このため、シフター４１と筐体４２との間に寸法差をとることを可能としつつ、振動や衝撃などによってシフター４１の特性が変化するのを防止することが可能となり、欠相が発生した場合においても、特性が変化するのを防止することが可能となる。
【００３２】
図９は、図８のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
図９において、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置とは同心円上にそれぞれ配置されているので、シフター４１が筐体４２に対して傾いた場合においても、各バイメタル４３およびシフター４１の接触位置と、差動レバー４６およびシフター４１の接触位置との間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が変化しないようにすることができ、予め調整された距離を維持することが可能となることから、サーマルリレーの特性が変化するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【図３】バイメタルおよびシフターの接触位置と釈放レバーおよびシフターの接触位置が同士円上にない時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【図４】図３のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図９】図８のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【図１０】従来のサーマルリレーの概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【図１２】従来のサーマルリレーの概略構成のその他の例を示す断面図である。
【図１３】図１２のシフターが傾いた時のサーマルリレーの状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、１１、２１、３１、４１  シフター
２、１２、２２、３２、４２  筐体
３、１３、２３、３３、４３  バイメタル
４、１４、２４、３４、４４  釈放レバー
４５  引きシフター
４６  差動レバー
【図１】
2009048780.tif 000003
【図２】
2009048780.tif 000004
【図３】
2009048780.tif 000005
【図４】
2009048780.tif 000006
【図５】
2009048780.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009048780.tif 000009
【図８】
2009048780.tif 000010
【図９】
2009048780.tif 000011
【図１０】
2009048780.tif 000012
【図１１】
2009048780.tif 000013
【図１２】
2009048780.tif 000014
【図１３】
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