(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の気密容器を有する熱応動スイッチと、
前記気密容器に被せられる複数の絶縁被覆からなり、
この熱応動スイッチには突出部として互いに電気的に絶縁された導電端子及びこの導電端子に固定される導電体の固定部を有しており、
第１の絶縁被覆には貫通孔が設けられ、
この貫通孔には前記熱応動スイッチの導電端子または導電体が挿通され、
この第１の絶縁被覆を挿通部から突出部側に折り返すことによって少なくとも熱応動スイッチの突出部を覆い、
この熱応動スイッチ全体を覆うように第２の絶縁被覆を固定して、
前記突出部には複数層の絶縁被覆が重ねられる様にされたことを特徴とする電動機用保護装置。
【請求項２】
金属製の気密容器を有する熱応動スイッチと、
前記気密容器に被せられる絶縁被覆からなり、
この熱応動スイッチには突出部として互いに電気的に絶縁された導電端子及びこの導電端子に固定される導電体の固定部を有しており、
絶縁被覆はその一端近傍に貫通孔を設けられ、
前記貫通孔には前記熱応動スイッチの導電端子または導電体が挿通され、
前記絶縁被覆を挿通部から突出部側に折り返すことによって絶縁被覆の一端近傍で少なくとも熱応動スイッチの突出部を覆い、
さらに絶縁被覆の他端側で熱応動スイッチ全体を覆うようにして絶縁被覆を固定することにより、
前記突出部上に複数層の絶縁被覆が重なる様にされたことを特徴とする電動機用保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば密閉形電動圧縮機における電動機を過熱や過電流から保護するために使用される保護装置にかかり、確実かつ充分な機械的強度を有した電気絶縁と作業効率の向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動機用保護装置（以下、保護装置と称する）の取付方法として、電動機の温度を速やかに検出するために電動機のコイルエンド上に縛り紐などで取り付けられているものがある。これらの保護装置はその内部にバイメタル等の熱応動素子とそれにより開閉される接点機構を有している。通常は密閉形電動圧縮機の密閉ハウジング内は冷媒ガスや潤滑油のミストなどが充満した高圧状態となっているために、保護装置の容器には金属製の耐圧気密容器が使用されている。さらに保護装置は金属製の気密容器が周囲の金属部分などに触れると漏電や短絡を起こすおそれがあるために電気絶縁性被覆（以下、絶縁被覆と称する）によって覆われる。
【０００３】
従来のものにおける問題点について図７乃至図９を参照して説明する。図７はこの種の保護装置の密閉形電動圧縮機への取付例を示す部分縦断面図であり、図８は上記電動圧縮機の電動機に取り付けられる保護装置の一例、また図９は図８の保護装置の取り付け状態を図８の矢印Ａ２の方向から見た図である。密閉形電動圧縮機１０１は金属製の有底円筒形ハウジング１０２と開口部をふさぐ蓋状部１０３によって密閉ハウジングが構成されている。密閉ハウジング内には電動機１０４と図示しない圧縮機が配置されており、電動機１０４のコイルエンド１０４Ａ上には金属製容器を含む熱応動スイッチ１０５をポリエステルなどの熱収縮性チューブやポリアミド紙などの絶縁被覆１０６で覆った保護装置１１０が縛り紐１０７によって固定されている。図には絶縁被覆１０６が透明体としてその内部の熱応動スイッチ１０５がよく判るように示してあるが、絶縁被覆１０６は周知の如く不透明のものも含むことはもちろんである。また熱応動スイッチ１０５にはリード線が接続されており、一方のリード線１０８Ａ及び電動機コイルの一端１０４Ｂは密閉ハウジングに取付けられた密封端子１０９の端子ピン１０９Ａに接続される。さらに他方のリード線１０８Ｂは電動機コイルの他端に直列に接続されている。
【０００４】
保護装置１１０は熱応動スイッチ１０５のリード端子ピン１０５Ａ及び１０５Ｂの各々にリード線１０８Ａ及び１０８Ｂが溶接などの方法で固定されている。各リード線１０８Ａ，１０８Ｂの先端部はリード線のより線をまとめ且つ溶接を容易にするためにそれぞれ金具１０８Ｃ，１０８Ｄが取り付けられており、これらの金具１０８Ｃ，１０８Ｄをそれぞれのリード端子ピン１０５Ａ，１０５Ｂと溶接することによりリード線１０８Ａ，１０８Ｂは保護装置１１０の熱応動スイッチ１０５に接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この保護装置１１０はその形状の為に、たとえば図９に記号Ｂ１で示すように保護装置の金属容器から突出したリード端子ピン１０５Ｂやこれと溶接された金具１０８Ｄ（以下、突出部と称する）がコイルエンド１０４Ａに当接することがある。この例では突出部である金具１０８Ｄがコイルエンド１０４Ａに当接し、これらに挟まれた部分の絶縁被覆に荷重が集中し、特に金具１０８Ｄが溶接時に熱や圧力で変形していわゆるバリなどの尖った部分を生じていると、絶縁被覆に穴をあけてしまいそこから絶縁不良を起こす可能性がある。
【０００６】
その対策としては、保護装置に対して絶縁被覆を二重に被せたり、絶縁被覆自体を厚いものにすることが考えられる。しかし絶縁被覆の両端は電動機のコイルエンド上に取り付けることを考慮すると、その両端部はある程度柔軟でなければならないと言う問題がある。そこで従来は熱収縮チューブを使用する場合においては、保護装置の全長とほぼ等しいチューブを被せてから一旦熱収縮させ、さらにその上から通常の長さのチューブを被せて熱収縮させている。こうすることにより保護装置の周囲は絶縁被覆を厚くして機械的強度を高めると共に、その両端部は柔軟性を持たせて縛り紐による固定を容易にしている。しかしながら熱収縮チューブを二重に取り付けるためには二回の熱収縮作業を必要とするためにその作業が煩雑になる。また熱収縮作業を省略するために始めから熱収縮チューブを二重に被せてから熱をかけようとしても、外側と比較して内側のチューブに対しては充分に熱が加わらないために収縮が不充分になり固定がうまくいかない等の問題がある。
【０００７】
また絶縁被覆としてポリアミド紙を使用する場合には、予め袋状にされたポリアミド紙を熱応動スイッチに覆い被せて超音波溶接等の方法で開口部側を溶着固定するので、二重に袋状の絶縁被覆を固定することは手間がかかる。またポリアミド紙には伸縮性がないため、袋状のものを二重に被せるには熱応動スイッチの大きさに対して充分な余裕を持って加工しなければならない。また被覆を初めから二重に巻きつけようとすると重ねた部分の溶接性が悪くなる。さらにポリアミド紙の厚みを増やして一重で十分な強度を得ようとすると、絶縁被覆として硬くなるため保護装置を覆うための作業及びコイルエンドへの取り付け作業が困難になる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の電動機用保護装置は、金属製の気密容器を有する熱応動スイッチと、この気密容器に被せられる複数の絶縁被覆とから構成されており、この熱応動スイッチには突出部として互いに電気的に絶縁された導電端子及びこの導電端子に固定される導電体の固定部を有しており、第１の絶縁被覆には貫通孔が設けられ、この貫通孔には前記の熱応動スイッチの導電端子またはこの導電端子に固定される導電体が挿通され、この第１の絶縁被覆を挿通部から突出部側に折り返すことによって少なくとも熱応動スイッチの突出部を覆い、この熱応動スイッチ全体を覆うように第２の絶縁被覆を固定して、前記突出部には複数層の絶縁被覆が重ねられる様にされることを特徴としている。
【０００９】
また他の特徴は電動機用保護装置の絶縁被覆の一端近傍に貫通孔を設け、この貫通孔には前記熱応動スイッチの導電端子または導電体が挿通され、前記絶縁被覆を挿通部から突出部側に折り返すことによって絶縁被覆の一端近傍で少なくとも熱応動スイッチの突出部を覆い、さらに絶縁被覆の他端側で熱応動スイッチ全体を覆うようにして絶縁被覆を固定することにより、前記突出部上に複数層の絶縁被覆が重なる様にしたことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明の電動機用保護装置であり、図２及び図３はその製造過程を説明するための斜視図、図４はこの保護装置の取り付け状態を図１の矢印Ａ１の方向から見た図である。この保護装置１は金属製の耐圧気密容器を有した熱応動スイッチ２と第１の絶縁被覆である内部絶縁被覆３と第２の絶縁被覆である外部絶縁被覆４とからなる。
【００１１】
熱応動スイッチ２はその気密容器内部にバイメタル等の熱応動素子と、その熱応動素子で駆動される接点開閉機構を有している。容器からは導電端子として２本のリード端子ピン２Ａ，２Ｂがガラスなどによって互いに電気的に絶縁されて固定されている。それぞれのリード端子ピンにはリード線５Ａ及び５Ｂが溶接などの方法で接続固定される。それぞれのリード線には先端のより線をまとめ且つ溶接を容易にするための固定部として溶接用金具５Ｃ，５Ｄが固定されており、これらをそれぞれのリード端子ピン２Ａ，２Ｂに溶接固定されることによって各リード線は熱応動スイッチ２に接続固定される。
【００１２】
内部絶縁被覆３はシート状の電気絶縁被覆であり、例えばポリアミド紙やポリエステルシートなどを使用することができる。この内部絶縁被覆３には予め熱応動スイッチ２とリード線５Ａ，５Ｂとの接続部に合わせた位置に貫通孔３Ａ，３Ｂが穿たれている。この実施例においては予め内部絶縁被覆３の貫通孔３Ａ，３Ｂにリード端子ピン２Ａ，２Ｂを挿通してからそれぞれのリード端子ピン先端にリード線５Ａ，５Ｂを固定することにより、図２に示すように内部絶縁被覆３は特別な固定作業を必要とすることなく脱落を防止することができ、確実に熱応動スイッチ２に対して固定される。なお実施例では貫通孔には導電体であるリード端子ピンが挿通されているが、絶縁被覆を固定することができるのであればリード線やリセプタクルやタブ端子のようにモーターや電源へ接続するための導電体を挿通しても良いし、この貫通孔を挟むようにして各部材を溶接固定して事実上導電体を挿通して絶縁被覆を保持固定してもよい。
【００１３】
シート状の内部絶縁被覆３は図３に示すようにして少なくとも突出部であるリード端子ピン及びリード線先端の金具を覆うように熱応動スイッチ２を巻きつけられる。実施例では内部絶縁被覆３で熱応動スイッチ２の全体を覆うと共に、特にリード端子ピンとリード線先端との固定部分を内部絶縁被覆が二重に覆うようにされている。なお、内部絶縁被覆３の厚さや材質から後述する外部絶縁被覆と合わせたときの強度が充分であるならば必ずしも二重にする必要はない。また実施例では内部絶縁被覆が熱応動スイッチ２の周囲を覆っているが、コイルエンドとの当接部分にあたる突出部や容器のフランジ部分などを覆って外部絶縁被覆とで絶縁被覆を複数層とすることができるのであれば、必ずしも熱応動スイッチ全体を覆う必要はない。
【００１４】
本発明では上述したように内部絶縁被覆３を被せた上からさらに外部絶縁被覆４が被せられる。実施例では外部絶縁被覆４はポリエステルのような熱収縮性素材の電気絶縁性チューブであり、熱収縮させることによって熱応動スイッチ２及び内部絶縁被覆３を固定する。そのため内部絶縁被覆３は予め筒状や袋状にしておく必要はなく、また巻き付け後に溶着などをさせる必要もない。さらに内部絶縁被覆３のみを熱収縮させる必要もなく、また巻き付けられた内部絶縁被覆３も外部絶縁被覆４を収縮させることによって締め付けられるので熱応動スイッチ２と絶縁被覆３及び４は強固に固定される。
【００１５】
本発明の保護装置はこのような構造としたことにより図４に示すように溶接用金具５Ｄが当接しても、この当接部は記号Ｂ２に示すように絶縁被覆が内外合わせて複層構造となるので充分な機械的強度が得られ電気的絶縁を保つことができる。
【００１６】
次に外部絶縁被覆にポリアミド紙のように熱収縮素材でないものを使用した場合について図５を参照しながら説明する。なお、前述の実施例と同じ部品を使用している部分については同一の記号を付してその詳細な説明は省略する。この実施例の保護装置１１はリード線５Ａ，５Ｂが接続された熱応動スイッチ２を有し、前述の例と同様にリード端子ピンなどの突出部を内部絶縁被覆１３で覆っている。この内部絶縁被覆１３は基本的な形状とその固定方法は前述の例のものと同じだが、その長さが短く熱応動スイッチの容器全体を完全に覆うものではない。しかしコイルエンドとの接触部は図示手前側だけなので、この内部絶縁被覆１３と後述する外部絶縁被覆１４とで必要な部分の絶縁被覆を複層化して電気絶縁性能と機械的強度を充分に向上させることができる。
【００１７】
本実施例で外部絶縁被覆１４に使用するポリアミド紙は伸縮性が無く熱収縮もしないために、予めシートを円筒状に丸めて一端開口部付近１４Ａを超音波溶着などで固定して袋状としたものが使用される。この外部絶縁被覆１４に内部絶縁被覆１３を装着した熱応動スイッチ２を他端開口部１４Ｂから挿入し、開口部近傍１４Ｃを超音波溶着などにより封着固定して熱応動スイッチ２を外部絶縁被覆１４に対して保持固定する。この外部絶縁被覆１４は前述したように伸縮性がないため、作業性を考慮して袋状にするときに熱応動スイッチ２の大きさに対して若干余裕を持った大きさにされているが、開口部近傍１４Ｃを溶着する際にシートを絞り込むようにして溶着することにより熱応動スイッチを確実に保持することができる。また外部絶縁被覆の両端開口部は完全に封着されるのではなく、冷媒等が流通可能にしてあることで、周囲との熱交換性もよくなる。
【００１８】
本実施例の保護装置においても図は省略するが前述の実施例と同様に溶接用金具やリード端子ピン先端が電動機のコイルエンド上に当接しても、この当接部は記号Ｂ２に示すように絶縁被覆が内外合わせて複層構造となるので充分な機械的強度が得られ電気的絶縁を保つことができる。
【００１９】
次にさらに別の実施例について説明する。図６は本発明にかかる保護装置の他の実施例を示すものである。本実施例においては熱応動スイッチ２に対して絶縁被覆２３を１枚しか使用しない。絶縁被覆の一方の端部２３Ａはその幅を熱応動スイッチ２の全長以下で少なくとも突出部を覆うことのできるような幅とされており、その端部近傍には貫通孔２３Ｂ，２３Ｃが穿たれている。また絶縁被覆の他端側２３Ｄは熱応動スイッチ２全体を覆うことができるようにされている。なおリード線５Ａ，５Ｂを熱応動スイッチに接続固定することにより絶縁被覆２３がリード端子ピン２Ａ，２Ｂ上に固定される点は前述の例と同様である。
【００２０】
この絶縁被覆２３は図６の状態から他端側２３Ｄを上から手前側に巻きつけることにより、幅の狭い一端部側２３Ａで熱応動スイッチ２の突出部を覆うとともに、残る他端側２３Ｄで熱応動スイッチ２全体を覆う。こうして図５に示した例と同様に巻きつけられた絶縁被覆２３の両端開口部近傍を超音波溶着などで固定することにより、絶縁被覆２３は熱応動スイッチ２に対して確実に固定されるとともに、少なくとも熱応動スイッチ２の突出部は絶縁被覆２３の一端部側２３Ａと他端部側２３Ｄとの複層で覆われる。そのため前述の各例のような複数の絶縁被覆を必要としない。
【００２１】
なお、実施例では一端部２３Ａと他端部２３Ｄとの幅を変えたもので説明したが、重ね合わせた部分が電動機のコイルエンド上に取りつけるための作業に支障をきたすような硬さにならなければ、絶縁被覆全体の幅が熱応動スイッチ２を覆う程度であってもよい。また一端部２３Ａの先端側を延長して突出部を覆い、それに逆方向から折り返すようにして他端部２３Ｄ側を被せて熱応動スイッチ２の全体を覆うようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば金属製容器を使用した熱応動スイッチ絶縁被覆構造において、力が集中する部分の被覆を比較的容易な方法で複層構造とすることができ、これにより被覆の破損と絶縁の劣化及びそれに起因する電動機の焼損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電動機用保護装置の一実施例の斜視図
【図２】図１の電動機用保護装置への保護被覆の取り付け構造を説明するための斜視図
【図３】図１の電動機用保護装置への保護被覆の取り付け構造を説明するための斜視図
【図４】図１の電動機保護装置の取付状態を示す図
【図５】本発明にかかる電動機用保護装置の他の実施例
【図６】本発明にかかる電動機用保護装置の他の実施例
【図７】電動機保護装置が取付けられた密閉形電動圧縮機の縦断面図
【図８】従来の電動機用保護装置の例を示す斜視図
【図９】図８の電動機保護装置の取付状態を示す図
【符号の説明】
１、１１：電動機用保護装置
２：熱応動スイッチ
２Ａ、２Ｂ：リード端子ピン
３、１３：内部絶縁被覆（第１の絶縁被覆）
４、１４：外部絶縁被覆（第２の絶縁被覆）
５Ａ、５Ｂ：リード線
５Ｃ、５Ｄ：溶接用金具
２３：絶縁被覆
１０４：電動機
１０７：縛り紐
【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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