(57)【要約】【課題】外形が小形で、かつ整定電流の調整によって接点反転機構の反転特性が変化せず、常に安定した特性となる熱動形過負荷継電器を提供することを課題とする。【解決手段】熱動形過負荷継電器における接点反転機構を、前記ケースに固定支持されたレバー支えと、下端をこのレバー支えに設けた第１の支持部により回動自在に支持され、上端部に可動接点備えた反転レバーと、中間部で折曲されてＵ字状に形成され、中間の折曲部を前記レバー支えの第１の支持部と離間して設けられた第２の支持部により回動可能に支持された温度補償用の補助バイメタルと、この補助バイメタルの一方端と前記反転レバーとの上端部との間に架け渡された反転バネと前記シフターの運動を前記補助バイメタルの他方端に伝達する釈放レバーと、前記反転レバーの上端部に設けられた可動接点と、この可動接点に接離可能に対向設置された固定接点とにより構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路電流が通流されて発熱するヒータと、このヒータにより加熱されて湾曲変位する主バイメタルと、この主バイメタルの湾曲変位に連動して移動するシフターと、このシフターにより駆動されて開閉接点を開閉する接点反転機構とを樹脂製のケースに収めて構成した熱動形過負荷継電器において、前記接点反転機構を、前記ケースに固定支持されたレバー支えと、下端をこのレバー支えに設けた第１の支持部により回動自在に支持され、上端部に可動接点を備えた反転レバーと、中間部を折り曲げてＵ字状に形成され、その折曲部を前記レバー支えの第１の支持部と離間して設けられた第２の支持部により回動可能に支持された温度補償用の補助バイメタルと、この補助バイメタルの一方端と前記反転レバーとの上端部との間に架け渡された反転バネと、前記シフターの運動を前記補助バイメタルの他方端に伝達する釈放レバーと、前記反転レバーの上端部に設けられた可動接点と、この可動接点と接離可能に対向設置された固定接点とにより構成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に記載のものにおいて、前記ケースに回転可能に支持された調整カムを設け、この調整カムにより前記接点反転機構の釈放レバーの回動支点を変位して整定電流値の調整を行うようにする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に記載のものにおいて、ケースに固定支持されたレバー支えをＵ字状に形成された補助バイメタルのＵ字状内に配置するようにしたことを特徴とする熱動形過負荷継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、本発明は、電磁接触器等と組み合わせて使用する熱動形過負荷継電器に関し、詳しくは、主バイメタルにより駆動される接点反転機構の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の接点反転機構を備えた熱動形過負荷継電器は、例えば、特許文献１に示されている。この特許文献１に示された従来の熱動形過負荷継電器は、図９に示すように、主回路電流が通電されて主回路電流の大きさに応じて発熱するヒータ２０と、このヒータ２０により加熱されて湾曲変位する主バイメタル３０と、この湾曲変位する主バイメタル３０により駆動されて移動するシフター４０と、このシフター４０により駆動されて固定接点６０５ｂと可動接点６０２ｂを開閉する接点反転機構６０とを主要部として構成され、樹脂製のケース１０に収められている。
接点反転機構６０は、図１０に示すように、ケース１０に設けられた支持軸１０１により回動可能に支持されたレバー支え６０１を備える。このレバー支え６０１は、これに設けた支点６０１ｐおよび６０１ｑにより、それぞれ可動接点６０２ｂを備えた可動接触子となる反転レバー６０２および温度補償用の補助バイメタル６０３を回動可能に支持する。反転レバー６０２と補助バイメタル６０３とは互いに反転ばね６０４により連結され、引っ張られている。先端に固定接点６０５ｂを備え、基端をケース１０に固定支持された板ばねで構成された固定接触子６０５と可動接点６０２ｂを備える反転レバー６０２とは、互いの固定接点６０５ｂと可動接点６０２ｂとが接離可能となる位置に対向して配置される。
【０００３】
また、レバー支え６０１の上端に対向して、調整つまみ７０１と、この調整つまみ７０１の回転操作により先端が軸方向に移動する調整ねじ７０２とを備えた熱動形過負荷継電器の整定電流（動作電流）を調整するための調整機構７０が設けられている。
このような、接点反転機構６０を備えた熱動形過負荷継電器は、次のように動作する。
主回路電流がヒータ２０に通流されると、ヒータ２０がその電流に応じて発熱し、主バイメタル３０を加熱する。このため主バイメタル３０が主回路電流の大きさに応じて湾曲変位するので、この湾曲変位に応じてシフター４０が図９において左方向に移動される。このため、シフター４０が先端を接点反転機構６０の補助バイメタル６０３の下端に接し、これを押圧する。
主回路電流の小さい通常の電流のときは、主バイメタル３０の湾曲による変位が小さいため、補助バイメタル６０３がシフター４０により押圧されてもその変位量が小さいため、反転ばね６０４は反転位置を越えることなく図１０に示すように反転軸線ＣＬより左側の位置にある。したがって、反転レバー６０２は反転ばね６０４により左方向に引っ張られ、先端側が固定接触子６０５側に傾斜し、可動接点６０２ｂが固定接点６０５ｂに接触し、閉じられたままとなっている。
【０００４】
主回路電流が予め設定された整定電流より大きくなると、主バイメタル３０がさらに大きく湾曲変位するので、これに応じてシフター４０が補助バイメタル６０３の下端を図１０に点線で示すように左側に押圧し、これを変位させる。これにより、補助バイメタル６０３が支点６０１ｑを中心にして回動し、反転ばね６０４の結合された先端が反転レバーの６０２を支える支点６０１ｐを通る反転軸線ＣＬを越えて右側に移動するため、反転ばね６０４が状態を急速に反転し、反転レバー６０２が点線で示す位置に回動される。これにより、可動接点６０２ｂが固定接点６０５ｂから離間し、開かれ、これに接続された図示しない電磁接触器が主回路電流を遮断し、主回路を過電流から保護する。
また、熱動形過負荷継電器における整定電流の調整は、図１１に示すように、接点反転機構６０とほぼ一体的に設けられた調整機構７０の調整つまみ７０１を回転して、調整ねじ７０２によるレバー支え６０１の上端の押込み量を調整することにより行う。調整ねじ７０２により下方へ押し込むと、レバー支え６０１が支持軸１０１を中心にして図１１に点線で示すように回動し、このレバー支え６０１により支持された補助バイメタル６０３も一緒に移動し、シフター４０に対する間隔が大きくなり、整定電流値を大きな値に調整できる。
【特許文献１】特開平０７−１３４９３５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の熱動形過負荷継電器の接点反転機構６０において使用される補助バイメタル６０３は、主バイメタル３０への周囲温度の影響を補償するものであるため、主バイメタルの湾曲特性によりその大きさ（長さ）が決められる。このため、補助バイメタル６０３は、ある程度の長さを必要とするため、接点反転機構６０の縦方向のスペースが大きくなり、熱動形過負荷継電器の外形が大きくなる問題がある。
また、この従来の熱動形過負荷継電器においては、整定電流の調整機構７０が接点反転機構６０と直接連係しているため、調整つまみ７０１により、補助バイメタル６０３の下端を変位させるためには、接点反転機構６０を支えるレバー支え６０１そのものを変位させなければならない。このとき、上支点６０１ｐと下支点６０１ｑが変位するため、固定接点６０５ｂに対する反転ポイントとなる反転軸線ＣＬがずれてしまい、調整つまみ７０１の調整量により反転特性（反転荷重）が変動する問題もある。
この発明は、前記したような従来の熱動形過負荷継電器における問題点を解決して、外形を小形にでき、かつ整定電流の調整によって接点反転機構の反転特性が変化せず、安定した特性となる熱動形過電流継電器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記の課題を解決するために、主回路電流が通流されて発熱するヒータと、このヒータにより加熱されて湾曲変位する主バイメタルと、この主バイメタルの湾曲変位に連動して移動するシフターと、このシフターにより駆動されて開閉接点を開閉する接点反転機構とを樹脂製のケースに収めて構成した熱動形過負荷継電器において、前記接点反転機構を、前記ケースに固定支持されたレバー支えと、下端をこのレバー支えに設けた第１の支持部により回動自在に支持され、上端部に可動接点を備えた反転レバーと、中間部を折り曲げてＵ字状に形成され、その折曲部を前記レバー支えの第１の支持部と離間して設けられた第２の支持部により回動可能に支持された温度補償用の補助バイメタルと、この補助バイメタルの一方端と前記反転レバーとの上端部との間に架け渡された反転バネと、前記シフターの運動を前記補助バイメタルの他方端に伝達する釈放レバーと、前記反転レバーの上端部に設けられた可動接点と、この可動接点と接離可能に対向設置された固定接点とにより構成したことを特徴とするものである。
前記発明においては、前記ケースに回転可能に支持された調整カムを設け、この調整カムにより前記整定電流調整機構の釈放レバーの回動支点を変位して整定電流値の調整を行うようにすることができる。
【０００７】
また、ケースに固定支持されたレバー支えをＵ字状に形成された補助バイメタルのＵ字状内に配置したものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、接点反転機構に組み込まれる補助バイメタルをＵ字状に折り曲げて形成し、中間の折曲部をレバー支えにより回動可能に支持するので、補助バイメタルの設置高さ（長さ）を従来の半分に低減することができるので、これを組み込んだ熱動形過負荷継電器の全体の大きさを小さくすることができる。
また、この発明においては、接点反転機構のレバー支えを固定的に設け、主バイメタルの変位をシフターおよび釈放レバー介して接点反転機構の補助バイメタルに伝達するように構成し、この釈放レバーの回動支点を整定電流調整カムにより変位可能に構成しているため、整定電流を調整しても接点反転機構の反転特性が変化することがなくなり、熱動形過負荷継電器の動作を安定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１および図２にこの発明の実施例の熱動形過負荷継電器の内部構成を示す。図１は、背面側から背面板を外して見た斜視図、図２は、同様の背面図である。
図１および図２に示すように、この発明の熱動形過負荷継電器の主要部は、主回路電流が通電されて主回路電流の大きさに応じて発熱するヒータ２と、このヒータ２により加熱されて湾曲変位する主バイメタル３と、この湾曲変位する主バイメタル３の変位を伝動するシフター４と、このシフター４により駆動された固定接点６５ａと可動接点６２ａを開閉する接点反転機構６とにより構成され、樹脂製のケース１に収められている。
前記の接点反転機構６の詳細を図３ないし図６に拡大して示す。
接点反転機構６は、レバー支え６１、反転レバー６２、中間部を折り曲げられてＵ字状に形成された温度補償用の補助バイメタル６３、反転レバー６２と補助バイメタル６３との間に架け渡される反転ばね６４とを備える。レバー支え６１は、中間部に突出形成された１対の支持片６１ｐと下端面に下方に突出形成された支持突起６１ｑを備える。支持片６１ｐには、反転レバー６２の１対の支持脚６２ｄを受けて、これを回動可能に支持する受面に断面がＶ字状の溝６１ｖが形成されている。下端の支持突起６１ｑも先端が鋭角に形成されている（図５、図６参照）。
【００１０】
また、上記のレバー支え６１は、Ｕ字状に形成された補助バイメタル６３のＵ字状内に配置されるようにしたので、左右方向のスペース効率が上がるようにしている。
接点反転機構６において、反転レバー６２は、レバー支え６１の第１の支点となる支持片６１ｐのＶ字溝６１ｖに、その支持脚６２ｄを収めてレバー支え６１に回動可能に組み付けられる。補助バイメタル６３は、中間の折り曲げ部に設けられた嵌合用穴６３ｈが、レバー支え６１の下端に設けた嵌合用突起６１ｅと緩く嵌め合され、かつ補助バイメタル６３の折り曲げ部内周面がレバー支え６１の支持突起６１ｑの先端に当接されてレバー支え６１に回動可能に組み付けられる。このようにレバー支え６１に組み付けられた反転レバー６２のフック６２ｆと補助バイメタル６３のフック６３ｆとの間に反転ばね６４を架け渡すことによって接点反転機構６が組立てられる（図４参照）。組立状態においては、反転レバー６２と補助バイメタル６３は、反転ばね６４によって互いに引っ張られ、それぞれ支持片６１ｐおよび支持突起６１ｑに圧接し、レバー支え６１に回動可能に支持されるようになる。
反転レバー６２は開閉機構の可動接触子を兼ね、上端部に常開接点の可動側接点となる接点６２ａを備える。
【００１１】
また、レバー支え６１には、図５に示すように可動接点６２ａを外部回路と接続するための可動側引出端子６１ｔと、レバー支え６１をケース１に固定するための取付片６１ｒとが一体に設けられており、ケース１に収めるときこの取付片６１ｒをケース１に設けた固定用穴に圧入することによりレバー支え６１をケース１に固定する。
固定側接点６５ａを備えた固定接触子６５は、動接触子を兼ねた反転レバー６２と対向配置され、固定接点６５ａと可動接点６２ａとが接離可能に構成される。固定接触子６５は、ケース１に固定的に取り付けられたばね板により構成されている（図１および図３参照）。
接点反転機構６に隣接して設けられた整定電流を調整するための調整機構７は、図７に示すように、調整つまみ７１と、これに一体的に結合された、調整つまみ７１の中心軸に対して偏心して形成された調整カム７２と、ケース１に固定支持された固定軸７５に回動自在に支持される調整リンク７３と、この調整リンク７３に突出して形成された支持軸７３ｂにより回動自在に支持される釈放レバー７４とを備える。
このような調整機構７は次のようにして組立てられる。まず、調整リンク７３に設けた支持軸７３ｂを釈放レバー７４の軸受け７４ａに挿入して調整リンク７３に釈放レバー７４を連係する。そして、釈放レバー７４の連係された調整リンク７３の軸受穴７３ｃをケース１に固定された固定軸７５に嵌め合わせることにより調整リンク７３を回動可能にケース１に固定する。さらに、このケース１に回動可能に固定された調整リンク７３の上端部に、一体に構成された調整つまみ７１と調整カム７２とを配置し、調整カム７２の外周面を調整リンク７３に設けた受片７３ａと接触させることにより調整機構７が組み立てられる。
【００１２】
このように構成された接点反転機構６と調整機構７とは、図３に示すように並べて配置される。調整機構７の釈放レバー７４の先端（下端）が、主バイメタル３に連係されたシフター４と係合され、釈放レバー７４の中間部に設けられた押圧突起７４ｂが、接点反転機構６のＵ字状に形成された補助バイメタル６３の反転ばね６４と結合された端部と反対側の自由となった端部に当接される。
主回路電流が整定電流より小さい通常電流状態のときは、シフター４および釈放レバー７４は、図３において実線で示す位置に置かれる。このため、接点反転機構６の補助バイメタル６３も実線で示す位置にあり、反転レバー６２が反転ばね６４により引っ張られレバー支え６１側（右側）へ傾斜し、レバー支え６１のストッパ６１ｓに係止されているので、反転レバー６２に設けられた可動接点６２ａが固定接触子６５の固定接点６５ａから離間し、開かれている。
主回路電流が整定電流より大きい過電流状態になると、主バイメタル３の湾曲変位が大きくなるため、これにしたがって、シフター４が釈放レバー７４を図３に点線で示すように左方向へ駆動するので、釈放レバーの押圧突起７４ｂが補助バイメタル６３の自由な他方端を押圧するので、補助バイメタル６３は、レバー支え６１の下方の支持端６１ｑを中心にして回動し、点線で示すように変位する。これにより補助バイメタル６３の一方端に連結された反転ばね６４の下端が反転軸線ＣＬを越えて左側へ移動するので、反転ばね６４が急速に左側へ反転し、反転レバー６２が点線で示すように固定接触子６５側へ傾斜され、可動接点６２ａを固定接点６５ａに閉合して、過電流であることを検出し報知する。
【００１３】
また上記のように、補助バイメタル６３の他方端を押圧するとともに、Ｕ字状に形成された補助バイメタル６３のもう一方端で連結された反転ばね６４を動作させるようにしたことで、平板状の補助バイメタル形状より、バネ定数を大きくすることができるので、反転動作の伝達効率が向上する。
このような反転レバー６２の動きは、図２に示すように、これに連係された連動レバー６７により常閉補助接点６８の可動接触子６８ａに伝動され、この可動接触子６８ａがその可動接点６８ｂを固定接触子６８ｃに設けられた固定接点６８ｄから開離する方向に駆動し、常閉補助接点を開成する。
そして、このように過電流状態にセットされた状態（常開接点６２ａ、６５ａが閉、常閉接点６８ｂ、６８ｄが開）は、反転ばね６４によって保持されているが、これを手動でリセットして元の状態に戻す場合は、リセット棒８（図２参照）を押し込み操作する。このリセット棒８の押し込み操作により、連動レバー６７が元の位置に戻されるので、反転レバー６２が元の位置（図３の実線で示す位置）に戻り、反転ばね６４を元の状態に反転させてリセットすることができる。これにともなって、補助バイメタル６３も元の位置にもどり、次の過電流検出に備える。
【００１４】
次に、調整機構７による動作電流の整定値の調整動作を説明する。
図８に示すように、調整つまみ７１をドライバー等により左右に回動すると、調整カム７２がともに回動して、調整レバー７３の受片７３ａと接する面の外径が変化し、受片７３ａがこれに追従するため、調整レバー７３は、固定軸７５を中心にして回動する。この調整レバー７３の回動とともに、釈放レバー７４を回動可能に支持する支点となる支持軸７３ｂが矢印Ａ方向へ移動するので、これと一緒に釈放レバー７４も矢印Ｂ方向へ移動する。
このような調整つまみ７１の回動操作によって釈放レバー７４が移動した状態では、図４に点線で示すように、釈放レバー７４の押圧突起７４ｂと接点反転機構６の補助バイメタル６３の他方端との間隔の距離が変化し、この距離を変えることによって動作整定電流値を調整することができる。
この発明の調整機構７によれば、調整つまみ７１の調整操作により、シフター４の移動を補助バイメタル６３へ伝達する釈放レバー７４と、この補助バイメタル６３との間隔が換えられることで動作電流の整定値の調整ができる一方、接点反転機構６のレバー支え６１は変位させることなく固定したままにしておくことができるので、整定電流の調整を行っても、接点反転機構６における反転ばねの反転特性が変動することなくこれを安定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例による熱動形過負荷継電器を、背面側から背面板を外して見た斜視図である。
【図２】この発明の実施例による熱動形過負荷継電器の背面板を外して内部を示す背面図である。
【図３】この発明による接点反転機構の動作説明図である。
【図４】この発明による整定電流調整機構の動作説明図である。
【図５】この発明による接点反転機構および整定電流調整機構の構成を示す斜視図である。
【図６】この発明による接点反転機構の構成を示す分解斜視図である。
【図７】この発明による整定電流調整機構の構成を示す分解斜視図である。
【図８】この発明による整定電流調整機構の構成を示す斜視図である。
【図９】従来の熱動形過負荷継電器の構成を示す正面カバーを外した状態の正面図である。
【図１０】従来の熱動形過負荷継電器における接点反転機構の動作説明図である。
【図１１】従来の熱動形過負荷継電器における整定電流調整機構の動作説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１：ケース
２：ヒータ
３：主バイメタル
４：シフター
６：接点反転機構
６１：レバー支え
６２：反転レバー
６３：補助バイメタル
６４：反転ばね
７：整定電流調整機構
７１：調整つまみ
７２：調整カム
７３：調整レバー
７４：釈放レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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