專利名稱：熱保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在密閉型電動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)尤其三相交流電動(dòng)機(jī)過熱時(shí)防護(hù)它不被燒壞的熱保護(hù)器。
這種熱保護(hù)器(以下，簡(jiǎn)稱為保護(hù)器)之中，用于單相交流電動(dòng)機(jī)的保護(hù)器已知有幾項(xiàng)用例。例如，在申請(qǐng)日本國(guó)專利的公報(bào)文件的《特開昭56-130040號(hào)公報(bào)》的感熱動(dòng)作開關(guān)，以及《特開昭62-88232號(hào)公報(bào)》的感熱速動(dòng)開關(guān)的各件文獻(xiàn)上揭示這種單相用保護(hù)器。這種結(jié)構(gòu)則是在其里邊具有以二層金屬等為材料，通過沖壓形成為凹盤狀彎曲部的熱敏板，該熱敏板自身由感熱即速動(dòng)翻轉(zhuǎn)彎曲面。該板一邊端固定彈簧板，而且在另一端上具有動(dòng)觸點(diǎn)，在未感熱狀態(tài)時(shí)該兩端部分各接觸于靜觸點(diǎn)和支撐件，并在該板的凸面中央附近施加規(guī)定的壓力，由此，它具有所要的觸點(diǎn)接觸壓力，以及應(yīng)對(duì)規(guī)定溫度作速動(dòng)翻轉(zhuǎn)的特性。在保護(hù)器的接頭間通電流時(shí)熱敏板及其周圍的發(fā)熱部件同時(shí)發(fā)熱，而且，在因電動(dòng)機(jī)異常動(dòng)作等的過升溫時(shí)或因過載電流的過熱狀態(tài)時(shí)，熱敏板就速動(dòng)而使其一端上的動(dòng)觸點(diǎn)離開靜觸點(diǎn)而斷開電路。
關(guān)于用于三相交流電動(dòng)機(jī)的保護(hù)器，在申請(qǐng)日本國(guó)專利的公報(bào)文件中也已有幾項(xiàng)用例。例如，在《特開昭57-34623號(hào)公報(bào)》、《特開平1-105435號(hào)公報(bào)》及《特開平6-96649號(hào)公報(bào)》上都有揭示這種三相用保護(hù)器。這些資料介紹的保護(hù)器結(jié)構(gòu)，則將中央處被擠壓而形成為凹盤狀彎曲部的大約呈圓形的熱敏板上設(shè)有的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)及該板與彈簧板的固接點(diǎn)，各配備于形成大略正三角形布局的各個(gè)頂點(diǎn)上，而使它們各接觸支撐件及兩個(gè)靜觸點(diǎn)，而且，在熱敏板未感熱時(shí)呈凸面的其中央附近，也就是在上述的正三角形布局的中心處附近加以規(guī)定壓力，而使它具有規(guī)定的觸點(diǎn)接觸壓力與溫度特性。這種三相用保護(hù)器連接丫形結(jié)線電動(dòng)機(jī)的丫形連接中點(diǎn)之后，在這個(gè)電動(dòng)機(jī)發(fā)生異常動(dòng)作等狀態(tài)時(shí)，和上述的單相用保護(hù)器一樣熱敏板就速動(dòng)，在該丫形連接中點(diǎn)處斷開這個(gè)三相電動(dòng)機(jī)的各相間電路。這些三相用保護(hù)器構(gòu)成為主要利用電流通過用二層金屬等形成的熱敏板時(shí)的其發(fā)熱而使其感熱動(dòng)作。在此，為了達(dá)到在熱敏板上因各相電流發(fā)熱的均衡，則熱敏板構(gòu)成為略呈圓形的熱敏板上設(shè)有的動(dòng)觸點(diǎn)及該板固接部各位于大約為正三角形布局的各頂點(diǎn)上，由此，保護(hù)器全體形狀也呈長(zhǎng)寬略同的比較扁平形。
在上述的各種保護(hù)器構(gòu)成中，由于在熱敏板的自由動(dòng)作端上固定動(dòng)觸點(diǎn)，且作為支撐端的另一端聯(lián)結(jié)于彈簧板，以免不希望的應(yīng)力集中于該支撐端部。這里彈簧板兼而發(fā)揮作為加熱器彌補(bǔ)熱敏板發(fā)熱量不足的功能。然而，在制作為具有較大的額定電流的場(chǎng)合或規(guī)定為熱敏板應(yīng)對(duì)較高的溫度動(dòng)作時(shí)，該彈簧板即作為發(fā)熱體上升溫度就因退火效能卻降低了彈簧功能，結(jié)果其使用限于較小的輸出功率的機(jī)器。為了回避這一問題，若代替彈簧板使用具有剛性的發(fā)熱體，即可能是因應(yīng)力過大地集中于支撐熱敏板的地方引起了動(dòng)作溫度的變化。
更且，這樣使用彈簧板而構(gòu)成的三相用保護(hù)器，在其組裝中，即使熱敏板對(duì)靜觸點(diǎn)少許傾斜，也由于彈簧板自己能歪扭，則不拘這里的傾斜而能把兩對(duì)觸點(diǎn)的各接觸壓力達(dá)成均衡。反而，若使用具有剛性的部件而使其支撐熱敏板，那么由于上述的均衡作用不會(huì)有，所以在此必需設(shè)置調(diào)節(jié)各對(duì)觸點(diǎn)的接觸壓力的結(jié)構(gòu)或者進(jìn)行極為精密的組裝工作來達(dá)成同一觸點(diǎn)壓力并使這兩對(duì)觸點(diǎn)具有同時(shí)開關(guān)動(dòng)作的功能。
還有一個(gè)問題，以往的三相用保護(hù)器使用大略圓形的熱敏板，且呈長(zhǎng)寬略同的扁平形狀，而且，在將其用細(xì)繩捆綁于電動(dòng)機(jī)線圈的所謂卷材邊緣上時(shí)，由于該保護(hù)器幅度寬于卷材邊緣幅度，所以它安裝在該卷材邊緣上的狀態(tài)很不安定。最近世上能看壓縮機(jī)整個(gè)尺寸小型化的趨勢(shì)，在此，若打算維持以往的結(jié)構(gòu)而達(dá)成保護(hù)器幅度窄于卷材邊緣幅度，即保護(hù)器的整個(gè)尺寸不得不成為更小型，以致其載流容量減少或帶來制造的困難。
再者，由于以往的三相用保護(hù)器是長(zhǎng)寬略同的扁平形態(tài)，所以為了將它電絕緣，用絕緣件包覆它的作業(yè)也很繁雜。必須用聚酯樹脂薄膜等施加電絕緣包覆的理由，是因?yàn)楸Ｗo(hù)器的外套一般帶電，而若別的帶電部分接觸它就發(fā)生短路事故。通常采用的防護(hù)方法是先以具有比保護(hù)器外周少許長(zhǎng)的內(nèi)周的聚脂樹脂筒包覆保護(hù)器，其后通過加熱處理使該樹脂筒收縮且固定于保護(hù)器表面上。在此，聚脂樹脂的收縮率不怎么大，所以該樹脂筒內(nèi)周與保護(hù)器外周的差異相當(dāng)小。因此，在將上述的長(zhǎng)寬略同且扁平形狀的保護(hù)器插入大略圓筒形狀的聚脂樹脂筒時(shí)，需要變形該樹脂筒變得很大程度，而且在這工序中使其位置相互一致也是不容易的，結(jié)果這段作業(yè)總是很繁雜。
本發(fā)明主要目的是，將關(guān)于這種保護(hù)器尤其為保護(hù)三相丫形結(jié)線電動(dòng)機(jī)合適的保護(hù)器的如上所述問題改良，并且，提供具有細(xì)長(zhǎng)扁平形態(tài)而能安定地裝于電動(dòng)機(jī)定子線圈上的保護(hù)器。
本發(fā)明主要特征是，其構(gòu)成為在密閉結(jié)構(gòu)的保護(hù)器外套里設(shè)置的熱敏板上，將它與彈性板的聯(lián)結(jié)部以及兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的布局設(shè)定于從該聯(lián)結(jié)部向各個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的方向線成為約直角或鈍角的等腰三角形的各頂點(diǎn)上，而且對(duì)由此帶來的在熱敏板上可發(fā)生的由各相電流發(fā)熱的不均衡，依靠與熱敏板電聯(lián)接成的另外部件的發(fā)熱進(jìn)行彌補(bǔ)。由此，實(shí)現(xiàn)了細(xì)長(zhǎng)形狀外套的保護(hù)器，亦達(dá)成了將這形態(tài)的密閉型保護(hù)器很容易地裝于電動(dòng)機(jī)定子線圈邊緣上。并且，由于能使由各相電流的發(fā)熱均等地作用于熱敏板，所以熱敏板能均等地應(yīng)對(duì)各相電流狀態(tài)的動(dòng)作。
另一個(gè)特征是，其一端部支撐熱敏板的彈性板的另一端部分固接于本身成為一個(gè)發(fā)熱體的熱敏板托座，依靠這樣配備彈性板與熱敏板托座的構(gòu)成，以使該熱敏板托座的發(fā)熱有效地作用于熱敏板。
還有另一個(gè)特征，則是構(gòu)成為使熱敏板應(yīng)對(duì)規(guī)定溫度速動(dòng)的作為動(dòng)作溫度調(diào)節(jié)用部件的調(diào)壓片接觸熱敏板的調(diào)壓作用點(diǎn)位于熱敏板上從兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)之中間處向彈性板聯(lián)結(jié)部少許挪動(dòng)的位置，以及，該調(diào)壓片的與調(diào)壓作用端相反的片端固定于保護(hù)器外套，并且使該片端部分頂住熱敏板從其非動(dòng)作狀態(tài)感應(yīng)規(guī)定溫度速動(dòng)時(shí)的熱敏板與彈性板聯(lián)接部附近的跳動(dòng)，以增強(qiáng)了該速動(dòng)時(shí)的動(dòng)觸點(diǎn)瞬時(shí)離開靜觸點(diǎn)的可靠性。
還有，為了回避從熱敏板經(jīng)由調(diào)壓作用點(diǎn)直接通到外套的旁路電流對(duì)經(jīng)由彈性板的電流有影響，設(shè)置能抑制該調(diào)壓片與熱敏板之間的旁路電流的部件，這一點(diǎn)也是本發(fā)明的一個(gè)特征。
再者，另一特征則是，為了靜觸點(diǎn)穩(wěn)定地保持其位置附加具有定位作用的部件而使其支撐靜觸點(diǎn)的支架臂，而且，利用該定位部件的導(dǎo)熱性，幫助觸點(diǎn)斷開時(shí)的隨電火花發(fā)生的熱擴(kuò)散到外套，由此，能增加保護(hù)器的額定電流。加之，選擇定位部件的材質(zhì)而使其具有作為發(fā)熱部件的功能，由此，在熱敏板感熱動(dòng)作后離開觸點(diǎn)狀態(tài)時(shí)對(duì)熱敏板加熱，以使動(dòng)觸點(diǎn)放慢回歸動(dòng)作，來減少觸點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，提高觸點(diǎn)耐久性。
以下參照附圖進(jìn)行說明各具體實(shí)施例，這樣更加清楚本發(fā)明的其它目的，詳細(xì)特征及優(yōu)點(diǎn)。在附圖中

圖1為本發(fā)明保護(hù)器的平面圖；圖2為本發(fā)明保護(hù)器的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明保護(hù)器的俯視圖；圖4為本發(fā)明保護(hù)器的第一實(shí)施例的縱向剖視圖；圖5為沿圖4中的線A-A剖切的橫向剖視圖，且兼示出對(duì)此將動(dòng)作溫度調(diào)整用夾具對(duì)接的方法的說明圖；圖6為示出圖6所示的保護(hù)器動(dòng)作狀態(tài)的縱向剖視圖；圖7為去掉第一實(shí)施例的外套而展示其內(nèi)部布局的透視圖；圖8為示出圖4所示的保護(hù)器未感熱動(dòng)作之前的沿本圖中的線A-A剖切的橫向剖視圖；圖9為與圖8類似而示出該保護(hù)器感熱動(dòng)作且發(fā)生一種異常狀態(tài)的橫向剖視圖；圖10為在圖9示中從其左方視的縱向剖視圖；圖11為與圖5類似而示出第二實(shí)施例的橫向剖視圖；圖12為與圖7類似而展示第二實(shí)施例內(nèi)部布局的透視圖；圖13為示出第二實(shí)施例保護(hù)器的從圖11所示狀態(tài)動(dòng)作后狀態(tài)的橫向剖視圖14為與圖8及圖11類似而示出第三實(shí)施例的橫向剖視圖；圖15為與圖4類似而示出第四實(shí)施例的縱向剖視圖；圖16為與圖5類似而示出沿圖15中的線B-B剖切且附設(shè)動(dòng)作溫度調(diào)整用夾具狀態(tài)的橫向剖視圖；圖17為與圖15類似而示出熱敏板動(dòng)作狀態(tài)的縱向剖視圖；圖18為與圖7類似而展示第四實(shí)施例內(nèi)部布局的透視圖；圖19為為了補(bǔ)充說明第二實(shí)施例的主旨而將其一個(gè)主要部件擴(kuò)大示出的形態(tài)說明用圖；圖20為示出將圖19所示的部件構(gòu)成改造而使其適合于第四實(shí)施例要旨的第五實(shí)施例的該部件結(jié)構(gòu)的說明用圖；圖21為對(duì)照?qǐng)D20所示的部件而示出進(jìn)行其它改造的第六實(shí)施例的該部件結(jié)構(gòu)的說明用圖；圖22為圖21所示的部件的俯視圖；圖23為本發(fā)明的第七實(shí)施例的縱向剖視圖；圖24為沿圖23中的線C-C剖切的橫向剖視圖；圖25為去掉圖24所示的保護(hù)器的外套與調(diào)壓片而展示其內(nèi)部構(gòu)成的透視圖；圖26為示出本發(fā)明保護(hù)器完成組裝后以電絕緣筒覆蓋它的狀態(tài)的俯視圖；圖27為示出將本發(fā)明保護(hù)器安裝于電動(dòng)機(jī)線圈邊緣上的狀態(tài)的透視圖。
下面按照?qǐng)D1乃至圖7來說明第一實(shí)施例。本發(fā)明的保護(hù)器1以覆蓋件2及作為外套的殼體3形成密閉容器結(jié)構(gòu)。覆蓋件2構(gòu)成為在將一個(gè)略呈長(zhǎng)圓形的其一邊緩彎弧緣剪去而成的金屬蓋板4的靠近縱向兩端處設(shè)有兩個(gè)通孔4A、4B，而且，將務(wù)貫穿該通孔4A、4B的兩個(gè)導(dǎo)電質(zhì)引線銷5A、5B借助絕緣填料(如玻璃等)密閉地固定于金屬蓋板4。金屬蓋板4具有足夠厚度，而其周圍邊緣形成裁減厚度的凸緣4C突出所定幅度，以便于其與殼體4焊接。
殼體4是以厚度薄于金屬蓋板4的金屬材成為一種較深的盤或槽狀形態(tài)，而且，其平面形狀相應(yīng)于金屬蓋板4的形狀而構(gòu)成，如由圖1所示的平面形狀及圖3所示的外形容易看到，它具有將圓蓋斷面中的圓頂部分剪去而成的平面部3A，其整個(gè)形態(tài)呈比較細(xì)長(zhǎng)。在該平面部3A的中央處向剩下的緩彎邊緣的方向伸出而形成用于在后述的動(dòng)作溫度調(diào)整時(shí)加以變形加工的調(diào)整部3B，該調(diào)整部3的高度與平面部3A約為同高。殼體3的開口邊緣與金屬蓋板4的凸緣合在一起，進(jìn)行環(huán)型凸焊而完成上述的密閉容器結(jié)構(gòu)。
在密閉容器里引線銷5A、5B的末端上通過焊接等方法固定作為加熱體的觸點(diǎn)支架臂7A、7B的各個(gè)基端部。觸點(diǎn)支架臂7A、7B的各個(gè)末端上固定靜觸點(diǎn)8A、8B。靜觸點(diǎn)8A、8B的各個(gè)表面最好是，至少在其與觸點(diǎn)支架臂固定處理后，通過沖壓等的加工，從原先有的球面塑性變形到平面狀，而將其各個(gè)高度調(diào)整齊。從而，在組裝后受調(diào)整動(dòng)作溫度之前每一個(gè)成品里面的兩個(gè)靜觸點(diǎn)能具備高精度的整齊狀態(tài)，以達(dá)成動(dòng)作溫度的調(diào)整工序的容易化。加之，如動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B與靜觸點(diǎn)8A、8B的各接觸位置少許向橫離開，也由于靜觸頭以平面接觸動(dòng)觸點(diǎn)并不同于彼此曲面間的接觸，各對(duì)接點(diǎn)接觸壓力不會(huì)變化，結(jié)果能制造性能更穩(wěn)定的保護(hù)器。
在本實(shí)施例中，觸點(diǎn)支架臂7A、7B與金屬蓋板4之間裝有以陶瓷等(如氧化鋁)制造的墊片9A、9B。該墊片9A、9B是作為觸點(diǎn)定位部件發(fā)揮規(guī)定觸點(diǎn)支架臂與金屬蓋板間隔的作用。而且該墊片9A、9B被觸點(diǎn)支架臂7A、7B各彈性地支撐，以達(dá)成無用非金屬質(zhì)墊片9A、9B與覆蓋件2之間相互固定的作業(yè)。還有，用導(dǎo)熱性較大的材料制造該墊片9A、9B，由此，雖然各對(duì)觸頭斷開時(shí)發(fā)生的電火花會(huì)帶來靜觸點(diǎn)的過熱，但該觸點(diǎn)能散熱降低溫度，以促進(jìn)消滅電火花并助于減少靜觸點(diǎn)消耗，提高保護(hù)器耐用度。
本實(shí)施例的墊片9A、9B，如圖7所示，與引線銷卡住的部分形成為“U”字型，由此，在觸點(diǎn)支架臂7A、7B與引線銷5A、5B固接后能將其從側(cè)方裝入?；蛘?，例如，在有通孔的墊片與引線銷嵌裝后將觸點(diǎn)支架臂固定于引線銷末端上也可以。在此，使用墊片9A、9B的理由，則是為了確實(shí)進(jìn)行觸點(diǎn)支架臂與金屬蓋板之間電絕緣，亦是為了規(guī)定由作為發(fā)熱部件將其厚度成為較薄而引起降低剛性的觸點(diǎn)支架臂的位置，盡管如此，若觸點(diǎn)支架臂形成有筋條等而具有足夠剛性，而且與金屬蓋板4的間隔定于必要的尺寸，那么省去該墊片9A、9B也可以。
在殼體3里面固定熱敏板托座10。該托座10是具有足夠剛性的細(xì)長(zhǎng)形狀的金屬板，它兩端部分形成的呈臺(tái)階狀的固接部10A通過焊接固定于殼體3兩端處附近，而且它構(gòu)成為能支撐動(dòng)觸點(diǎn)一側(cè)全體結(jié)構(gòu)。如圖7所示，托座10的中間部10B形成回避接觸后述的動(dòng)作溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)的迂回形狀，而且，它形成以中間部10B為中心的對(duì)稱形狀。不過熱敏板托座10的這種形態(tài)，除如上所示的實(shí)施例形狀以外，也可以采用在其中心處設(shè)穿窗口而能回避接觸動(dòng)作溫度調(diào)整用的調(diào)壓片15的形態(tài)，這一點(diǎn)是不言而自明的。熱敏板托座100也是一個(gè)加熱體，它從觸點(diǎn)支架臂7A、7B的反對(duì)側(cè)加熱熱敏板12，而構(gòu)成為能把由三相丫結(jié)線各相電流的加熱效能達(dá)成均衡。
熱敏板托座10的兩端部成為固接部10A的理由，則是為了將該托座10固定于后述的動(dòng)作溫度調(diào)整工序中對(duì)調(diào)整部3B加以變形的影響輕微的處所。而且，由于將托座10的兩端部分固定，它有在因某些原因固接部10A的一方少許變形時(shí)，也將熱敏板12固接的后述中間部10B的變形量減少的優(yōu)點(diǎn)。
在熱敏板托座10的中間部10B上，通過焊接等，固接略呈長(zhǎng)圓形的環(huán)形板狀的彈簧板11。本實(shí)施例的彈簧板11在其中央處有窗孔11D且其一側(cè)邊向外開著，而且另一側(cè)邊的中間部11A固接熱敏板托座10。彈簧板11的開端部11B、11C，雖說在本實(shí)施例中是呈分離，但不妨使用非分離的環(huán)形彈簧板。通過窗口11D，讓熱敏板12直接面對(duì)彈簧板11，由此，達(dá)成從熱敏板托座10輻射熱直接傳到熱敏板12。彈簧板11以其支撐部件的固接片13為支點(diǎn)給熱敏板12予以在圖5示中順時(shí)針方向的偏壓彈力。因?yàn)閺椈砂?1需要具有足夠彈性且不妨熱敏板12上的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B對(duì)各個(gè)靜觸點(diǎn)8A、8B的相互開關(guān)作用的均衡維持，所以它的斷面積限于較小。而且，因于材質(zhì)在通電流帶來高溫度時(shí)引起自身彈性劣化以及保護(hù)器的特性變化，所以最好是使用固有電阻較小且具有良好彈性的金屬材。例如，采用在固有電阻較小的一張銅板的兩面上重貼優(yōu)良彈性的鋼板而成的包層金屬板，作為可抑制發(fā)熱的彈簧板則更為合適。
熱敏板12是將雙金屬或三層金屬等由感熱來變形的材料，通過擠壓加工等，成形到彎曲形態(tài)，與此同時(shí)，調(diào)整到能應(yīng)對(duì)規(guī)定溫度而使其彎曲部12B的凹凸面速動(dòng)翻轉(zhuǎn)以及速動(dòng)復(fù)翻。在本發(fā)明中，它平面形狀略呈從一個(gè)圓形剪去其隔中心的兩邊緣的形態(tài)，在靠近縱向兩端處以彎曲部12B的中央處為中心而略為對(duì)稱布局地固定有動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B。而且，在其中央部分的一側(cè)邊上突出凸起12A。該凸起12A是熱敏板12與彈簧板11的聯(lián)接部分，且基本上作為使彈簧板11支撐熱敏板12的支承部。凸起12A，通過焊接等，固定固接片13，而且，這樣進(jìn)行固定固接片13后的熱敏板12，即通過擠壓加工等，形成為上述的能應(yīng)對(duì)規(guī)定溫度作翻轉(zhuǎn)及復(fù)翻的彎曲部12B。然后，固接片13與彈簧板11，通過焊接等，進(jìn)行相互固接。由此，在將熱敏板12固接于其它部件(如本實(shí)施例的彈簧板11)時(shí)發(fā)生時(shí)熱和應(yīng)力等都被固接片13阻止而不會(huì)波及到熱敏板12，因而，預(yù)先調(diào)整的熱敏板動(dòng)作溫度幾乎沒有變化。然而，若在熱敏板12與彈簧板11等其它部件固接時(shí)可能發(fā)生的熱敏板動(dòng)作溫度變化程度不會(huì)成為問題的場(chǎng)合，例如，在進(jìn)行激光束多微小點(diǎn)焊接的場(chǎng)合可以省去固接片13。
在本發(fā)明結(jié)構(gòu)上，靜觸點(diǎn)及觸點(diǎn)支架臂的發(fā)熱經(jīng)過墊片9A、9B與金屬蓋板4能容易地傳散到殼體3，而且，熱敏板托座10也直接把兩端固定于殼體3，在可以連續(xù)驅(qū)動(dòng)的電流下，保護(hù)器的內(nèi)部發(fā)熱量與外部散熱量的差值較少。所以，即使增加驅(qū)動(dòng)電流量也熱敏板12的溫度變化較小，結(jié)果能把極限驅(qū)動(dòng)電流值(Vltimate Trip Cur-rentU.T.C.)增大于以往的保護(hù)器。再者，在出現(xiàn)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的過大電流狀態(tài)時(shí)上述內(nèi)部發(fā)熱量比外部散熱量大得多，給熱敏板12傳導(dǎo)的熱量極大，熱敏板12就能速動(dòng)。因此，雖說通過墊片9A、9B將靜觸點(diǎn)與觸點(diǎn)支架臂的發(fā)熱傳散到殼體3，但在這樣過大電流下，到達(dá)觸點(diǎn)斷開的所要時(shí)間(Short Time TripS/T)增加程度較短，保護(hù)器1仍然能較快地動(dòng)作。這樣依靠選擇使用導(dǎo)熱性良好的材料作為墊片9A、9B，即能把極限驅(qū)動(dòng)電流值(U.T.C.)接近于觸點(diǎn)斷開所要時(shí)間(S/T)的在室溫下的一個(gè)規(guī)定時(shí)間(例如，定于10秒)時(shí)的電流值，從而，能使電動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮它的性能。
固接動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的位置各定于從作為固接部的凸起12A向各觸點(diǎn)的虛線構(gòu)成約直角或鈍角的方向上，從而，動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B與凸起12A的這三點(diǎn)布局就略形成一個(gè)等腰三角形。由這樣布局，結(jié)果熱敏板12的形態(tài)能成為與引線銷5A、5B排列平行且細(xì)長(zhǎng)的形狀，由此，實(shí)現(xiàn)了細(xì)長(zhǎng)形態(tài)的保護(hù)器，達(dá)成了它安裝于電動(dòng)機(jī)線圈上的容易化。
熱敏板12經(jīng)過固接片13聯(lián)接于彈簧板開端部11B、11C，其中，熱敏板凸起12A固定在固接片13的中央平面處上，而在固接片13的兩側(cè)彎曲的立起部端上固接彈簧板11。熱敏板托座10、彈簧板11及熱敏板12都相互略成為平行配置，而且，對(duì)覆蓋件2與觸點(diǎn)支架臂7A、7B的布局亦略成為平行的。各個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B面對(duì)靜觸點(diǎn)8A、8B，構(gòu)成能隨著熱敏板12的翻轉(zhuǎn)及復(fù)翻在各對(duì)觸點(diǎn)間做斷開及接合的電路開關(guān)機(jī)構(gòu)。由于熱敏板12被彈簧板11彈力地支撐，如在熱敏板12的固定狀態(tài)若干歪斜時(shí)，也由于彈簧板11自身彎曲，以使兩對(duì)觸點(diǎn)間的接觸壓力成為略相等。
在殼體3的調(diào)整部3B部分的里面上，通過焊接等，固定作為動(dòng)作溫度調(diào)節(jié)部件的調(diào)壓片15的基端部分。該調(diào)壓片15是具有足夠剛性的金屬質(zhì)的。其末端部15A，如圖5及圖7所示，它接觸于熱敏板12在室溫下為凸曲面上的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)之間的中央附近處或彎曲部12B的中心附近處，通過下述的工序，給熱敏板12加以規(guī)定的押壓力。
保護(hù)器1內(nèi)部結(jié)構(gòu)組裝且完成密閉構(gòu)成后，如圖5所示，通過用夾具G1、G2夾住覆蓋件2與殼體3，給調(diào)整部3B加以壓力進(jìn)行調(diào)整該保護(hù)器動(dòng)作溫度。其中，夾具G2支撐金屬蓋板4的凸緣4C的略全部緣邊，經(jīng)過夾具G1加以本圖示G方向壓力而塌陷調(diào)整部3B，調(diào)整片15變位使末端部15A按住熱敏板12凸面。熱敏板12，則在動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的中間處接受該按壓力，而經(jīng)過動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B使靜觸點(diǎn)8A、8B頂住該壓力。通過如上述的調(diào)整片15變位的工序，增加觸點(diǎn)間的接觸壓力且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)節(jié)，完成熱敏板12能應(yīng)對(duì)規(guī)定的溫度而速動(dòng)翻轉(zhuǎn)彎曲面的調(diào)整。
在如上述的動(dòng)作溫度調(diào)整工序中，由于調(diào)整片15基端部分固定于調(diào)整部3B里面，就是基端部分變位很少，也由杠桿原理末端部15A變位擴(kuò)大到充分的變位量。而且，由于熱敏板托座10與殼體1固定在靠近其縱向兩端的位置，所以在上述動(dòng)作溫度調(diào)整工序中，調(diào)整部3B少許變位的影響波及而引起的該托座10變位也止于基本上近于零的微小程度。熱敏板12從彈簧板11接受常時(shí)接觸調(diào)整片15的彈壓力，也就是說彈簧板11給熱敏板12加以在圖5示中以該當(dāng)其固定部的固接片13為中心的順時(shí)針方向偏動(dòng)作用。從而，在熱敏板12翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，能把動(dòng)觸點(diǎn)從靜觸點(diǎn)確實(shí)拉開，同時(shí)消除觸點(diǎn)離開時(shí)的震顫。
如上述構(gòu)成的保護(hù)器1，在規(guī)定的第一溫度下，例如130℃的空氣中，如圖6所示，熱敏板12就速動(dòng)翻轉(zhuǎn)而使動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B一起離開靜觸點(diǎn)8A、8B，而且，降到第二的規(guī)定溫度，例如至90℃時(shí)，亦速動(dòng)復(fù)翻到圖4所示的狀態(tài)而使各對(duì)觸點(diǎn)一起接合。
該保護(hù)器1最好是連結(jié)在三相電動(dòng)機(jī)的丫形結(jié)線中點(diǎn)。則在三相丫結(jié)線電動(dòng)機(jī)定子的線圈間，引線銷5A、5B及金屬蓋板4(或殼體3)各連接于電動(dòng)機(jī)丫形結(jié)線中點(diǎn)處的各個(gè)線圈端頭。若應(yīng)該保護(hù)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生某些異常狀態(tài)而增加電流，那么在構(gòu)成電路的各個(gè)部件上增加發(fā)熱，保護(hù)器1溫度上升到應(yīng)動(dòng)作的溫度時(shí)熱敏板12就速動(dòng)翻轉(zhuǎn)且拉開兩對(duì)觸點(diǎn)間，截?cái)嚯妱?dòng)機(jī)電路。在此，熱敏板12上的各相電路的電阻值不相同，也就是說，經(jīng)過動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的二相通電各引起的發(fā)熱量不等于經(jīng)過固接片的另一相通電引起的發(fā)熱量。在本發(fā)明中，將構(gòu)成各相發(fā)熱體的觸點(diǎn)支架臂7A、7B與熱敏板托座10的各個(gè)電阻值以及它們與熱敏板12之間的熱交換關(guān)系予以恰當(dāng)制定，以調(diào)整各相電流引起的發(fā)熱量，由此，能夠在各個(gè)電路通電時(shí)的熱敏板12上實(shí)質(zhì)上達(dá)成由各相電流帶來的上升溫度條件的相互均衡。
如上所述，對(duì)于在保護(hù)器熱敏板上達(dá)成由各相電流引起的發(fā)熱平衡，本發(fā)明方法不同于將熱敏板上的觸點(diǎn)與固接點(diǎn)的布局為各電路間約為等距離的正三角形配備的以往方法，本方法則以熱敏板以外部件的發(fā)熱來彌補(bǔ)該板自身引起的不平衡狀態(tài)而達(dá)成基本上均衡各相電流給熱敏板帶來的升溫效果。
更且，由于本發(fā)明構(gòu)成是熱敏板上的動(dòng)觸點(diǎn)與固接部的布局略呈直角等腰三角形或鈍角的等腰三角形，而且，將該熱敏板與另外部件的配備略成為平行層積狀態(tài)，以使保護(hù)器整個(gè)形態(tài)具備比以往的長(zhǎng)寬略同的保護(hù)器更細(xì)長(zhǎng)的形狀，以達(dá)成了它安裝于電動(dòng)機(jī)線圈上的容易化。加之，本發(fā)明保護(hù)器1的殼體調(diào)整部3B呈少許鼓起的平面形狀，這就能把該鼓起部分一致于電動(dòng)機(jī)定子線圈邊緣外周形狀，所以它實(shí)現(xiàn)了更容易的安裝作業(yè)。
然而，在如上所述的實(shí)施例中，雖說使用金屬質(zhì)的調(diào)壓片15，但例如，在熱敏板托座10電阻值制定為較高的場(chǎng)合，若從殼體3通到托座10的電流，不拘于末端部15A的接觸電阻，引起不可無視的從調(diào)壓片15直接流到熱敏板12的旁路電流的問題時(shí)，那么用電絕緣材構(gòu)成調(diào)壓片15，或者用陶瓷材或聚酰胺紙等在它末端部15A的處所形成電絕緣構(gòu)造就可以了。一般來說，即使熱敏板托座10的電阻值作得不大的情況下，也最好是在調(diào)壓片5與熱敏板12的接觸處施加如上所述的電絕緣措施。
在此，對(duì)以上說明稍微加以補(bǔ)充。在上述實(shí)施例中，雖說靜觸點(diǎn)定位部件的墊片9A、9B是用非導(dǎo)電質(zhì)陶瓷材制造的，但不妨用能成為電發(fā)熱體的電阻材料制造該觸點(diǎn)定位部件。這里所說的發(fā)熱體材料，最好是使用具有良好的導(dǎo)熱性及較高的固有電阻值的導(dǎo)電質(zhì)陶瓷，例如屬于鈦酸鋇系統(tǒng)材料，或者氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)等的非酸化物系統(tǒng)的所謂新陶瓷材料，另外，使用在非導(dǎo)電質(zhì)陶瓷材的表面上形成電阻發(fā)熱體薄膜而成的材料也可以。在這種場(chǎng)合，將電發(fā)熱體材料的實(shí)質(zhì)的電阻值設(shè)定成充分高于從殼體3或金屬蓋板4經(jīng)過彈簧板11及熱敏板12到靜觸點(diǎn)8A、8B的電路電阻值，由此，在動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)保持接觸中，電流就幾乎不通過電發(fā)熱體材料而不引起發(fā)熱。但熱敏板12一翻轉(zhuǎn)動(dòng)作而使動(dòng)觸點(diǎn)離開靜觸點(diǎn)，電發(fā)熱體材料的兩端頭電壓立即增大而使其增加發(fā)熱量，從而升高保護(hù)器里面溫度。在此，依靠電發(fā)熱材料的發(fā)熱傳導(dǎo)到熱敏板12，能把熱敏板12溫度降低到其可復(fù)翻動(dòng)作的溫度的所要時(shí)間延遲而延長(zhǎng)斷電時(shí)間。還有，依靠將該定位部件的發(fā)生熱量設(shè)定為更大的數(shù)值，則能成為若不切斷電源熱敏板12就不會(huì)復(fù)翻動(dòng)作。具有這樣構(gòu)造的保護(hù)器能夠確實(shí)降低電動(dòng)機(jī)線圈的高溫度，而且，減少保護(hù)器動(dòng)作的反復(fù)次數(shù)，提高耐久性并得到長(zhǎng)期穩(wěn)定的性能。另外，若使用所謂正溫度系數(shù)(PTC)材料等的感應(yīng)所定溫度就迅速變?cè)鲭娮柚档膶?dǎo)電性陶瓷，即能控制發(fā)熱電阻材料的溫度而達(dá)成控制保護(hù)器內(nèi)部溫度的容易化。更且，能夠減少觸點(diǎn)斷開時(shí)的電火花的影響而飛躍地提高保護(hù)器的壽命。
下面進(jìn)行說明把保護(hù)器安裝于電動(dòng)機(jī)線圈上的方法。如圖26及圖27所示，在引線銷5A、5B及金屬蓋板4(或殼體3)上，直接地或使適當(dāng)?shù)慕宇^件介于其間而連接引線51A、51B、51C的各端頭，這些引線的各他端頭連接電動(dòng)機(jī)61的定子線圈61A的各相線圈的丫形結(jié)線中點(diǎn)側(cè)端頭。保護(hù)器1的表面上覆蓋聚脂樹脂或聚酰胺紙等的絕緣罩子52，通過熱收縮或微波電焊等的處理，該絕緣罩子52被固定在保護(hù)器表面上。然后，將該保護(hù)器的殼體平面部3A緊貼于定子線圈61A的卷材邊緣上，用細(xì)繩捆綁而達(dá)成固定。在該安裝工序中，由于本發(fā)明保護(hù)器具有與以往的保護(hù)器不同的細(xì)長(zhǎng)形態(tài)，而且能把它的幅度形成為與線圈邊緣幅度同程度或更窄的幅度，所以進(jìn)行安裝的作業(yè)是很容易的。并且，由于本發(fā)明保護(hù)器不拘自身具有三相用的功能而其形態(tài)呈細(xì)長(zhǎng)形狀，所以，在用聚脂樹脂等熱收縮性的絕緣罩子52進(jìn)行覆蓋作業(yè)時(shí)，因保護(hù)器的插入作業(yè)變得容易而提高了勞動(dòng)效率。
在此，再次加以補(bǔ)充。雖然對(duì)用于三相電動(dòng)機(jī)時(shí)的本發(fā)明保護(hù)器作了上述詳細(xì)說明，但，在將其用于單相電動(dòng)機(jī)時(shí)，能通電子引線銷5A、5B之間而使兩對(duì)觸點(diǎn)斷開電路，由此，能提高實(shí)際上的開關(guān)電流額定值。加之，在萬一發(fā)生一對(duì)觸點(diǎn)間的熔融貼住時(shí)，另一對(duì)觸點(diǎn)也仍能維持?jǐn)嚅_電路的功能，結(jié)果該保護(hù)器能夠長(zhǎng)期維持確實(shí)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的特性。
在本發(fā)明保護(hù)器結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樗軌蛉菀椎貥?gòu)成為將熱敏板托座10及觸點(diǎn)支架臂7A、7B的發(fā)熱量成為比熱敏板12的發(fā)熱量更多且減少依賴熱敏板12自身的發(fā)熱，所以，不必要像以往的保護(hù)器那樣將動(dòng)觸點(diǎn)與固接點(diǎn)配備于正三角形的各頂點(diǎn)上而使熱敏板上的各相電路長(zhǎng)度相同。因此，它能夠構(gòu)成比以往的熱敏板更細(xì)長(zhǎng)的熱敏板。而且，亦能將該熱敏板與另外部件配備成約為平行的層積狀態(tài)，由此，保護(hù)器整體結(jié)構(gòu)能形成比以往的保護(hù)器更細(xì)長(zhǎng)形，而實(shí)現(xiàn)了能容易地進(jìn)行安裝的工序。于是，它能夠用于定子線圈直徑較小的電動(dòng)機(jī)的同時(shí)，其開關(guān)電流額定上仍有余量，具有壽命很長(zhǎng)的優(yōu)良特性。
更且，本發(fā)明的保護(hù)器構(gòu)成為在金屬蓋板4與觸點(diǎn)支架臂7A、7B之間裝入作為定位部件而規(guī)定間隔的墊片9A、9B，由此，即使觸點(diǎn)支架臂的板材厚度成為較薄，它的末端也能保持所定的位置，而使金屬蓋板4與觸點(diǎn)支架臂7A、7B之間確實(shí)保持耐電壓性，并能夠由電流來增加該支架臂的發(fā)熱量。
再者，定位部件的墊片9A、9B被觸點(diǎn)支架臂7A、7B與金屬蓋板4夾住，由此，該定位部件的裝入作業(yè)是很容易的。而且，觸點(diǎn)與觸點(diǎn)支架臂的發(fā)熱以及熱敏板托座10的發(fā)熱能順利傳散到殼體3，因此，本保護(hù)器具有將過載電流時(shí)的觸點(diǎn)斷開所要時(shí)間(S/T)與極限驅(qū)動(dòng)電流值(U.T.C.)的比率提升而充分發(fā)揮該電動(dòng)機(jī)性能的特點(diǎn)。
下面按照?qǐng)D8乃至圖14說明第二實(shí)施例保護(hù)器101。本實(shí)施例是將第一實(shí)施例中的調(diào)壓片15的形狀改變，而改良第一實(shí)施例中遺存的問題。
事先按照?qǐng)D8乃至圖10說明第一實(shí)施例保護(hù)器1有時(shí)發(fā)生出乎意料的動(dòng)作狀態(tài)的情況。圖8所示的刮面圖是示出保護(hù)器1的熱敏板12未感熱動(dòng)作的狀態(tài)，一到所定溫度，熱敏板12就翻轉(zhuǎn)彎曲面而使動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B離開靜觸點(diǎn)8A、8B?？墒牵谠摫Ｗo(hù)器1的長(zhǎng)期使用后，由于觸點(diǎn)斷開時(shí)發(fā)生的電火花的熱等，觸點(diǎn)表面的平滑消去，而有時(shí)可能發(fā)生由熔融貼住的融接。若是輕微程充的融接，通常由于熱敏板12速動(dòng)翻轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作及彈簧板11同時(shí)發(fā)揮的拉開作用力，該融接狀態(tài)即被解除。然而，在此依賴彈簧板11的彈力而回避融接是有限的。這理由則是，為了讓調(diào)壓片15末端貫通并盡可能接收熱敏板托座10的輻射熱，彈簧板11的中央處設(shè)有較大的窗口11D，而且，為了達(dá)成觸點(diǎn)接觸壓力的均衡，它具有能容易引起恰當(dāng)程度歪扭的彈力。因此，在發(fā)生一對(duì)觸點(diǎn)融接時(shí)，則出現(xiàn)彈簧板11的剛性對(duì)熱敏板12傾斜而使彈簧板彎曲的扭力不足的傾向，在發(fā)生超過輕微程度的融接時(shí)，如圖9及圖10所示，出現(xiàn)了熱敏板12雖已翻轉(zhuǎn)動(dòng)作也還沒能拉開觸點(diǎn)融接的狀態(tài)。
通過反復(fù)研討這個(gè)原因，我們得出如下述的見解。熱敏板12上的與調(diào)壓片末端部15A的接觸處位于兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的中央附近。因此，若發(fā)生一方的觸點(diǎn)融接，熱敏板12即趨于以被調(diào)壓片15按住的接觸點(diǎn)為中心的翻轉(zhuǎn)，而翹起另一方觸點(diǎn)及與彈簧板11連結(jié)的凸起12A。在使用第一實(shí)施例的呈“L”字形狀的調(diào)壓片15時(shí)，由于凸起12A不接觸調(diào)壓片基端部15B且沒有阻止融接觸點(diǎn)以外的部件立起，所以，熱敏板12翻轉(zhuǎn)動(dòng)作對(duì)于要拉開融接觸點(diǎn)幾乎無效，而帶來起立另外部分的作用。在此，若增強(qiáng)彈簧板11的剛性而限制自由動(dòng)端部的凸起12A的立起，如已所述，必須調(diào)整兩對(duì)觸點(diǎn)相互間接觸壓力的作業(yè)，制造工序即變得復(fù)雜。于是，在本實(shí)施例上，如圖11乃至圖13所示，將調(diào)壓片15形態(tài)的一部分改變，其中，按住熱敏板12的末端部115A的位置沒有變化，固接殼體3的基端部115B變成為能接觸于作為支撐熱敏板12的支持部的凸起12A。由此，該調(diào)壓片115能控制熱敏板12翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的凸起12A的立起。在本實(shí)施例保護(hù)器101上，對(duì)于與第一實(shí)施例保護(hù)器1相同的構(gòu)成部件各打上同一記號(hào)，且省去說明(以下，同樣)。
本實(shí)施例的調(diào)壓片115構(gòu)成為與末端部115A對(duì)側(cè)的基端部115B輕微地接觸或接近于未感熱翻轉(zhuǎn)以前狀態(tài)的凸起12A部分。該接近的積度最好成為，在發(fā)生動(dòng)觸點(diǎn)的融接時(shí)，熱敏板12翻轉(zhuǎn)動(dòng)作而使凸起12A立起的其自由移動(dòng)量的一半以下的隔開距離。由此，在熱敏板12感應(yīng)所定溫度而翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，凸起12A就接觸調(diào)壓片基端部115B，使立起受到抑制。從而，熱敏板12的與立起受抑制的凸起12A對(duì)側(cè)的動(dòng)觸點(diǎn)一側(cè)將要移動(dòng)而使動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B離開靜觸點(diǎn)8A、8B，結(jié)果該翻轉(zhuǎn)動(dòng)作力即有效地起離開觸點(diǎn)的作用。但這樣實(shí)現(xiàn)調(diào)壓片基端部115B與凸起12A之間的接近配備關(guān)系的調(diào)壓片115的具體形狀不限于圖11乃至圖13所示的例子。本圖示的調(diào)壓片115雖是同末端部115A與基端部115B有同樣高度且該邊緣形成直線狀，如圖14所示，不過采用該邊緣的中間部分形成凹陷狀的第三實(shí)施例的調(diào)壓片215也可以。
在這兩種實(shí)施例的保護(hù)器101、201上，雖然圖示的調(diào)壓片115、215的末端部115A、215A及基端部115B及215B各朝著熱敏板12伸出的高度略為同高，但其具體實(shí)施的形態(tài)，只要在熱敏板12翻轉(zhuǎn)時(shí)凸起12A能接觸基端部115B、215B，就是將基端部115B、215B的伸出高度成為少許低于末端部115A、215A的伸出高度也可以。具體地說，在以圖19舉例的后述的調(diào)壓片45上，末端部45A與基端部45B的高度不同，也就是說，本圖中的h1與h2之差，通過我們的實(shí)驗(yàn)，最好是成為從熱敏板彎曲部12B的中心處到凸起12A的末端的距離的二十分之一以下，當(dāng)該距離大約為8.5mm的時(shí)候?qū)⒃摳叨炔頷3設(shè)定為0.4mm以下則有效。
如上所述，在第二及第三實(shí)施例的保護(hù)器101、201的熱敏板12感應(yīng)所定溫充而翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，翹起的凸起12A一側(cè)被調(diào)壓片基端部115B、215B頂住，因于其反作用，動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的一側(cè)即趨于要做更大地移動(dòng)，結(jié)果在將要發(fā)生一方的動(dòng)觸點(diǎn)融接的狀態(tài)時(shí)，熱敏板速動(dòng)翻轉(zhuǎn)的力有效地起作用能拉開該觸點(diǎn)。由此，該保護(hù)器101、201能夠延長(zhǎng)至于由觸點(diǎn)融接而喪失作為保護(hù)器的功能的壽命。該保護(hù)器101、201的另外特點(diǎn)以及安裝于電動(dòng)機(jī)的要領(lǐng)等都相同于第一實(shí)施例保護(hù)器1。
如上所述的第一乃至第三的實(shí)施例的調(diào)壓片末端部15A、115A、215A各接觸熱敏板12的接觸位置，雖然是在動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B間的約為中央處的彎曲部12B的中心附近，但，通過我們的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為最好是將該接觸位置設(shè)定為從彎曲部12B中心處朝凸起12A少許遷移的處所上，由此即能夠減少觸點(diǎn)融接的發(fā)生。在這里的實(shí)驗(yàn)中，將該接觸位置設(shè)定為沿著連接彎曲部12B中心處和凸起12A的直線從該彎曲部12B中心處各遷移到沿前后方向各離開0.5mm的處所而進(jìn)行保護(hù)器耐久運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。其中，設(shè)定為對(duì)凸起12A挨近方向遷移的試件都能達(dá)成所要的動(dòng)作時(shí)間及動(dòng)作次數(shù)(本實(shí)驗(yàn)為15天及2000次數(shù))，反之，在設(shè)成為對(duì)凸起12A遠(yuǎn)離方向遷移的試件中有不滿足該所要性能的標(biāo)本。帶來該不好結(jié)果的原因是一方的觸點(diǎn)的融接。
對(duì)于發(fā)生這樣毛病的原因能作如下推測(cè)。將接觸位置遷移于遠(yuǎn)離凸起12A處所的試件，則因于在調(diào)整動(dòng)作溫度的工序中與熱敏板凸起12A對(duì)側(cè)的自由動(dòng)端部被調(diào)壓片按住，所以熱敏板翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的動(dòng)觸點(diǎn)一側(cè)的位移量就減少，而引起一方的觸點(diǎn)融接時(shí)的解脫融接所要的作用力的不足。反之，將接觸位置設(shè)為于向凸起12A接近的處所的標(biāo)本，由于熱敏板12翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的其自由動(dòng)端部能得以更多的位移量，所以，使動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B脫離靜觸點(diǎn)8A、8B的作用力亦變得更大而容易達(dá)成更大的隔開距離。
如上所述，依靠將調(diào)壓片與熱敏板之間的接觸位置設(shè)定為熱敏板上的從彎曲部12中心朝凸起12A偏移的處所上，則能夠有效地利用熱敏板翻轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作力而達(dá)成減少觸點(diǎn)融接。
下面按照?qǐng)D15乃至圖18來說明第四實(shí)施例。本保護(hù)器301是在第二實(shí)施例保護(hù)器101的熱敏板12與彈簧板11之間附加從調(diào)壓片115電絕緣熱敏板12的分隔片16。
在本實(shí)施例上對(duì)保護(hù)器附加分隔片16的這種措施，則已經(jīng)在第一實(shí)施例的說明中有作為被看好的一種實(shí)施形態(tài)的言及，在此，揭示其具體的例子。本實(shí)施例構(gòu)成的分隔片16只要將其裝入部件相互間的空隙中就容易完成組裝，并不用附加阻止脫離的手段，而不會(huì)發(fā)生至于脫落的移動(dòng)。
在本實(shí)施例上說明的調(diào)壓片115與熱敏板12之間的電絕緣的必要性，則在熱敏板托座110的電阻設(shè)定為高于調(diào)壓片末端部115A與熱敏板12之間的接觸電阻值時(shí)就高度地被顯出。因此，為了避免發(fā)生通過熱敏板托座110的電流途徑的混亂，如圖15、圖17及圖18所示，將熱敏板托座110的形態(tài)成為其中間部110B迂回調(diào)壓片末端部115A的平面形狀，而且，在該中間部110B的兩側(cè)形成為了回避接觸彈簧板11上的其他部分的高度較低的臺(tái)階。熱敏板托座110用足夠剛性的金屬板構(gòu)成，其整個(gè)形態(tài)成為以中間部110B為中心的對(duì)稱形狀，兩末端的固接部110A通過焊接等固定于殼體3里面的靠近兩末端而對(duì)調(diào)整部3B有充分間隔的固接部3C上，支撐動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B一側(cè)的全部結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例的分隔片16，如圖18所例示，它具有呈“T”字形的形狀，在組裝時(shí)，將其舌片部16A插入于熱敏板12與彈簧板11之間的空隙里，此時(shí)，將固接片13的焊接部13A、13B作為導(dǎo)架進(jìn)行插入而放到所定位置。而且，由于分隔片16的形狀呈“T”字形而使與舌片部16A對(duì)側(cè)的部分變得更寬，所以該舌片部16A不會(huì)進(jìn)到超過必要程度的深處。在分隔片16插入后進(jìn)行將熱敏板托座110固接于殼體3里面的工序，使分隔片16的幅度大的部分位于熱敏板等部件與殼體3里面的空隙里(參照?qǐng)D16)的安裝狀態(tài)。由此，即使分隔片16不帶阻止脫離的手段，它不會(huì)移動(dòng)到撞到殼體里面以上的脫離位置，以至不會(huì)發(fā)生完全脫落。
制造分隔片16適合用具有彈性及撓性的材料，且最好是使用即使它接觸殼體3也不會(huì)波及對(duì)熱敏板動(dòng)作的影響的材質(zhì)。該材料最好是例如聚酰胺紙等的具有電絕緣性、耐熱性、強(qiáng)度及可撓性的，不過，若不妨熱敏板12的動(dòng)作，那么使用各種耐熱性樹脂或陶瓷也可以。
本實(shí)施例保護(hù)器301，如上所述，除熱敏板托座110的構(gòu)成從第二實(shí)施例的托座10的構(gòu)成少許改變以及附加分隔片16以外，其它部分的構(gòu)成都相同于第二實(shí)施例保護(hù)器101。
在本保護(hù)器301的結(jié)構(gòu)上，分隔片16夾在調(diào)壓片末端部115A與熱敏板12接觸的處所而來電絕緣調(diào)壓片與熱敏板。由此，雖然用金屬材制造的調(diào)壓片115的與其末端部115A對(duì)角側(cè)的焊接部115C固接于殼體3里面，但丫結(jié)線的各相電流中的應(yīng)該經(jīng)過凸起12A而通到殼體3的這部分相電流全部通過彈簧板11流到殼體，而不發(fā)生從熱敏板流入調(diào)壓片末端部115A的旁路電流。結(jié)果，該部分相電流就全部干與使熱敏板托座110發(fā)熱的作用。由此，依靠將對(duì)應(yīng)該部分相電流的熱敏板托座110的發(fā)熱傳導(dǎo)到熱敏板12，能夠?qū)崿F(xiàn)該部分相電流引起的熱敏板溫度上升作用與經(jīng)過動(dòng)觸點(diǎn)14A、14B的另二相的電流各引起的熱敏板溫度上升作用的相互間的穩(wěn)定均衡。依靠靈活運(yùn)用本方式，例如，在將該保護(hù)器用于額定電流值較小的電動(dòng)機(jī)等時(shí)，為了增加保護(hù)器里面的發(fā)熱量，不用顧慮旁路電流能夠?qū)⒆鳛榘l(fā)熱體的熱敏板托座的電阻值設(shè)定為較高的電阻，以確實(shí)增加發(fā)熱量。
雖然在如上所述的第四實(shí)施例中說明的是，為了得以熱敏板上的因各相電流引起的升溫的均衡，則以附加分隔片16的手段而來絕緣熱敏板與調(diào)壓片之間的方法，但這里的絕緣手段不限于使用該分隔片16的方法。下面按照?qǐng)D19乃至圖22來說明其它方法。
圖19所示的調(diào)壓片45是為了對(duì)以下說明的各種實(shí)施例進(jìn)行比較而放大揭示的。參照這圖示再一次說明第一乃至第三實(shí)施例的三種調(diào)壓片15、115、215相互之間關(guān)系。調(diào)壓片45是以金屬構(gòu)成且必須并用分隔片16的例子?？梢哉J(rèn)為本圖示中的調(diào)壓片45的全高度h1與其基端部45B部分的高度h2之間的差h3較大的例子即相當(dāng)于第一實(shí)施例的調(diào)壓片15。在第二及第三實(shí)施例中該差值h3最好設(shè)定為從末端部45A接觸熱敏板12的處所到基端部45B的距離的二十分之一以下，這一點(diǎn)就是已所述的。
下面來說明可省去分隔片16的例子。圖20所示的第五實(shí)施例的調(diào)壓片55，是用將成分組成逐步變化而層合成的所謂功能傾斜材料(Functionally Gradient Materials)構(gòu)成的。它的基層55A是以金屬質(zhì)材料而構(gòu)成且在其基端側(cè)邊緣上形成有為焊接于殼體3里面的焊接部55D，而且，它的接觸熱敏板12的電絕緣層55B是以礬土質(zhì)等材料而構(gòu)成的。它的中間層55C是將陶瓷質(zhì)材料及金屬質(zhì)材料的成分組成逐步變化而構(gòu)成的。因?yàn)橛谜{(diào)壓片55不能進(jìn)行由經(jīng)過基層55A與電絕緣層55B之間加通電的焊接，所以，在使適當(dāng)?shù)碾姌O接觸基層55A的側(cè)面且同時(shí)以加壓電極而給以圖示上下方向的擠壓力的狀態(tài)下進(jìn)行焊接，而使焊接部55D固接于殼體3里面。
由于調(diào)壓片55接觸熱敏板12的接觸面是電絕緣層55B，所以在該接觸處所上不會(huì)發(fā)生旁路電流。盡管如此，該電絕緣層55B不必具有完整的電絕緣性。只要具有對(duì)熱敏板托座110的足夠大的電阻就可以基本上無視如上所述的旁路電流，就是殘存導(dǎo)電性也可以。
圖21及圖22所示的第六實(shí)施例的調(diào)壓片65，是將金屬質(zhì)的夾架65A及陶瓷質(zhì)等的絕緣片65B通過粘結(jié)或機(jī)械連接等方法連接成的。在夾架65A的基端側(cè)形成有焊接部65D，而且，在與有焊接部65D的邊緣對(duì)側(cè)的邊緣上縱向形成一條溝。在該溝中嵌裝絕緣片65B而使其一邊緣露出在夾架65A的該一側(cè)外。在本實(shí)施例的夾架65A的兩溝端側(cè)面65A1上施加鑿密加工而達(dá)成阻止絕緣片65脫落的機(jī)械連接。該調(diào)壓片65能由把焊接部65D焊接于殼體3里面而完成固接。由于以它的絕緣片65B直接接觸熱敏板12，不會(huì)發(fā)生旁路電流。
構(gòu)成絕緣片65B的材料最好是使用礬土等的非導(dǎo)電質(zhì)陶瓷，不過，也可以使用雖有若干導(dǎo)電性但固有電阻值較高的導(dǎo)電性陶瓷，例如，鈦酸鋇系統(tǒng)的材料或氮化硼、碳化硅等。還有，若在止于較低溫度條件下使用時(shí)，用可代替金屬的樹脂來構(gòu)成也可以，加之，在采取這樣方法的場(chǎng)合能夠?qū)A架與絕緣片的構(gòu)成同時(shí)形成為一塊。
如上所述的第五及第六實(shí)施例的調(diào)壓片55、65，雖是用不著分隔片16，也能夠成為第二實(shí)施例同樣的組裝形態(tài)，而使其發(fā)揮與使用分隔片16的第四實(shí)施例同樣的基本上可無視調(diào)壓片與熱敏板之間的旁路電流的作用，達(dá)成容易調(diào)整各相電流給熱敏板的升溫效果的平衡。
下面說明第七實(shí)施例。在第一乃至第四實(shí)施例的構(gòu)成上，位于熱敏板托座與熱敏板之間的彈簧板11掩蔽了從該托座10、110到熱敏板12的輻射熱的一部分徑路，而帶來不充分的傳熱效果。雖說最好增強(qiáng)托座的發(fā)熱量，但在此，托座必須具有作為支撐部件的一定程度的強(qiáng)度，而且，以改變材質(zhì)而應(yīng)付該強(qiáng)度的要求的方法也會(huì)有到因焊接作業(yè)的困難性的限度。于是，在如圖23乃至圖25所示的第七實(shí)施例保護(hù)器401上，為了提高熱敏板與熱敏板托座之間的傳熱效率，構(gòu)成為彈簧板31位于熱敏板托座210與殼體3之間，并形成熱敏板12與熱敏板托座210直接對(duì)面的布局。
對(duì)于本實(shí)施例保護(hù)器401的結(jié)構(gòu)，對(duì)與已所述的各實(shí)施例構(gòu)成相同部分打上同一記號(hào)并省略詳細(xì)說明。在熱敏板托座210的兩末端處形成的固接部210A各焊接于殼體3。其中間部210B形成回避接觸調(diào)壓片35的迂回形狀，亦形成回避接觸彈簧板31的其他部分的臺(tái)階形狀。該臺(tái)階部分鼓起的方向則是背倒第四實(shí)施例的托座中間部110B鼓起方向而朝殼體3的方向。彈簧板31形成為回避接觸調(diào)壓片35的迂回形狀且其幅度設(shè)定為不接觸兩末端的托座固接部210A的尺寸，該彈簧板31，通過焊接等的方法，固接于托座中間部210B，而且，其對(duì)側(cè)的開端部介著固接片13而連接熱敏板12。
在本實(shí)施例上，由于在殼體3與熱敏板托座210的間隔里容納彈簧板31，而使該托座210直接面對(duì)熱敏板12，所以熱敏板托座210的發(fā)熱能容易地傳到熱敏板12，由此，即使不能設(shè)定為將熱敏板托座210的電阻值成為較高的值而增強(qiáng)發(fā)熱量，也容易達(dá)成通過這部分的相電流引起的熱敏板升溫作用與由另二相電流的熱敏板升溫作用之間的均衡。
在調(diào)壓片35的末端部及基端部上，與第三實(shí)施例同樣，形成接觸熱敏板12的凸起35A、35B，亦在本實(shí)施例上，與第四實(shí)施例同樣，揭示了使用分隔片16而在熱敏板12與調(diào)壓片35之間設(shè)有電絕緣的例子。
以上所述的本發(fā)明各實(shí)施例的保護(hù)器安裝于電動(dòng)機(jī)線圈上的方法，由于使用的金屬蓋板4及殼體3都是與第一實(shí)施例同樣的，如圖26及圖27所示，在電動(dòng)機(jī)定子線圈61A的卷材邊緣上安裝的要領(lǐng)都是同于已所述的。
在將如上所述的各種實(shí)施例保護(hù)器用于三相丫結(jié)線電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須在各相電流相互間達(dá)成各相電流發(fā)揮的熱敏板升溫作用的平衡化。在以往的保護(hù)器結(jié)構(gòu)上，彈簧板支撐熱敏板的連接處與熱敏板自由動(dòng)作端上設(shè)有的兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)各占的配備位置位于正三角形的各頂點(diǎn)上。因此，采用這樣的熱敏板而構(gòu)成的保護(hù)器總是成為長(zhǎng)寬略同的扁平形態(tài)，而且，在用細(xì)繩捆綁于電動(dòng)機(jī)定子線圈的卷材邊緣時(shí)達(dá)到緊縛好的穩(wěn)定安裝狀態(tài)很困難。加之，事先以絕緣罩子包覆的作業(yè)也是很繁雜的。
在本發(fā)明構(gòu)成上，將從熱敏板的支撐端部向兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的虛線角度成為約直角或鈍角，而造成了沿兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)排列方向的細(xì)長(zhǎng)形狀的熱敏板，以實(shí)現(xiàn)了細(xì)長(zhǎng)形狀的保護(hù)器。在此，若唯有熱敏板的這些形態(tài)，就會(huì)發(fā)生各相電流各引起的熱敏板升溫作用的不平衡。但在本發(fā)明的構(gòu)成上，將熱敏板托座或該托座及兩個(gè)觸點(diǎn)支架臂作為由各相電流的發(fā)熱體，而構(gòu)成為給熱敏板的單面或兩面予以加熱來彌補(bǔ)熱敏板自身的發(fā)熱，由此，達(dá)成了各相電流各引起的熱敏板升溫作用的平衡化。而且，在熱敏板托座的一側(cè)上，支撐熱敏板的彈簧板離開作為發(fā)熱體的位子，以免因自身發(fā)熱而發(fā)生的彈性特性的變化。亦在觸點(diǎn)支架臂的一側(cè)上，使用作為定位部件支撐該支架臂的墊片，而使其助于導(dǎo)熱，以由觸點(diǎn)斷開的電火花的熱容易傳散到金屬蓋板。
更且，在用調(diào)壓片調(diào)整熱敏板動(dòng)作溫度的機(jī)構(gòu)上，調(diào)壓片接觸熱敏板的處所設(shè)定于從兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的中間點(diǎn)朝熱敏板連接彈簧板的固接點(diǎn)少許移動(dòng)的處所上。而且，調(diào)壓片構(gòu)成為能頂住熱敏板感應(yīng)規(guī)定溫度而翻轉(zhuǎn)時(shí)的其固接點(diǎn)一側(cè)的翹起，利用其反動(dòng)作用而使增大熱敏板自由動(dòng)作端的跳動(dòng)，以抑制觸點(diǎn)融接的發(fā)生。還有，用于額定電流值較小的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)器，為了容易得以增加電阻值或發(fā)熱量的熱敏板托座，則采用能抑制旁路電流的分隔片或者構(gòu)成自身具有電絕緣性的調(diào)壓片，以阻止從熱敏板經(jīng)過調(diào)壓片直接通到殼體的旁路電流。再有，彈簧板構(gòu)成為其位置不妨熱敏板托座與熱敏板的直接對(duì)面且具有與此適合的自身形狀，以使熱敏板托座有效地起熱敏板升溫作用。由如上所述的構(gòu)成上的特征，本發(fā)明保護(hù)器則能夠使用與單相用保護(hù)器同樣的細(xì)長(zhǎng)形狀的熱敏板，而容易達(dá)成丫結(jié)線各相電流引起的熱敏板升溫作用的均衡化。加之，本發(fā)明保護(hù)器能夠?qū)崿F(xiàn)很容易安裝于電動(dòng)機(jī)線圈上的細(xì)長(zhǎng)外形形狀，而且，熱敏板連接彈簧板的一側(cè)鼓起的該保護(hù)器外形與卷材邊緣的圓弧是容易配合的，由此，作為直接安裝于電動(dòng)機(jī)的所謂內(nèi)藏型保護(hù)器，它具有更方便的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種熱保護(hù)器，它包括一個(gè)覆蓋件，它將導(dǎo)電質(zhì)的兩個(gè)引線銷用電絕緣性填料來密閉地固定于一個(gè)金屬蓋板上設(shè)置的兩個(gè)通孔處；一個(gè)金屬質(zhì)的殼體，它的開口端緣部焊接于上述金屬蓋板的周緣部形成一個(gè)密閉容器；兩個(gè)靜觸點(diǎn)，它在上述密閉容器里介金屬質(zhì)的各個(gè)觸點(diǎn)支架臂導(dǎo)電地連接上述引線銷；一個(gè)熱敏板，它形成有感應(yīng)不同的各規(guī)定溫度而速動(dòng)翻轉(zhuǎn)彎曲方向的彎曲部；一個(gè)彈簧板，它在上述密閉容器里支撐上述熱敏板；兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)，它固定在上述熱敏板上，該熱敏板的上述速動(dòng)翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作使該動(dòng)觸點(diǎn)起與上述靜觸點(diǎn)的開關(guān)作用；一個(gè)調(diào)壓片，它接觸于上述熱敏板的其未動(dòng)作時(shí)呈凸面的一側(cè)上而起調(diào)整該熱敏板動(dòng)作溫度的作用，其特征在于上述密閉容器構(gòu)成為適合于將其安裝在電動(dòng)機(jī)定子線圈上的細(xì)長(zhǎng)的形態(tài)；上述引線銷位于上述金屬蓋板的靠近縱向的兩末端處；具有一個(gè)金屬質(zhì)的熱敏板托座，該熱敏板托座的兩末端部固接于上述殼體里面的靠近縱向兩末端的附近，該熱敏板托座的中間部機(jī)械地及導(dǎo)電地連結(jié)上述彈簧板；上述熱敏板上的上述動(dòng)觸點(diǎn)位于對(duì)上述彎曲部的中心約為對(duì)稱的處所上；上述調(diào)壓片的基端部固接于上述殼體的里面上，而與該基端部為對(duì)側(cè)的其末端部接觸于上述熱敏板的未動(dòng)作時(shí)呈凸面的一側(cè)上。
2.一種如權(quán)利要求1所述的熱保護(hù)器；其特征在于上述熱敏板上的上述動(dòng)觸點(diǎn)的位置設(shè)定在與上述彈簧板支撐該熱板的固接處成為約直角或鈍角的方向上。
3.一種如權(quán)利要求1所述或權(quán)利要求2所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述熱敏板托座因電流而自身發(fā)熱而使上述熱敏板升溫。
4.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求3之中任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于在上述金屬蓋板與上述觸點(diǎn)支架臂之間裝有設(shè)定相互離隔距離的定位部件。
5.一種如權(quán)利要求4所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述定位部件是用電阻發(fā)熱材料構(gòu)成的。
6.一種如權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述定位部件彈性地被夾在上述金屬蓋板與上述觸點(diǎn)支架臂之間。
7.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求6之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述熱敏板托座及上述彈簧板以及上述熱敏板約構(gòu)成為相互平行的布局，該熱敏板托座因通電發(fā)生的輻射熱通過該彈簧板上設(shè)有的窗口直接傳到該熱敏板。
8.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求7之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述調(diào)壓片的末端部接觸上述熱敏板的彎曲部的中心附近，該調(diào)壓片基端部的面對(duì)該熱敏板的部分接近或輕微地接觸于該熱敏板的被上述彈簧板支撐的固接處所。
9.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求8之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于上述調(diào)壓片的末端部接觸上述熱敏板的處所設(shè)定于上述彎曲部的中心處或從該彎曲部中心處向上述彈簧板的固接處所少許偏移的位置上。
10.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求9之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于以電絕緣材料或電阻材料構(gòu)成的分隔片夾在上述調(diào)壓片與上述熱敏板之間。
11.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求9之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于以金屬材料與電絕緣材料的復(fù)合或金屬材料與電阻材料的復(fù)合構(gòu)成上述調(diào)壓片。
12.一種如權(quán)利要求1乃至權(quán)利要求6之中或權(quán)利要求8乃至權(quán)利要求11之中的任一個(gè)所述的熱保護(hù)器，其特征在于在上述熱敏板托座及上述彈簧板以及上述熱敏板約構(gòu)成為平行的布局中，該熱敏板直接面對(duì)該熱敏板托座，該彈簧板位于該熱敏板托座的與其面對(duì)該熱敏板一側(cè)的對(duì)側(cè)上，而且，該彈簧板機(jī)械地及導(dǎo)電地連接于該熱敏板托座與該熱敏板之間。
全文摘要
在密閉結(jié)構(gòu)的保護(hù)器外殼里設(shè)置的熱敏板上,將它與彈簧板的固接點(diǎn)及兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的布局設(shè)定于從該固接點(diǎn)向各個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)的方向線成為約直角或鈍角的等腰三角形的各頂點(diǎn)上,而且對(duì)由此帶來的在熱敏板上可發(fā)生的由各相電流引起的發(fā)熱的不均衡,依靠與熱敏板電聯(lián)接成的熱敏板托座的發(fā)熱以及支撐兩個(gè)靜觸點(diǎn)的各支架臂的發(fā)熱進(jìn)行彌補(bǔ),以實(shí)現(xiàn)了具有細(xì)長(zhǎng)形狀外殼而能容易安裝于三相電動(dòng)機(jī)定子線圈上的內(nèi)藏形熱保護(hù)器。
文檔編號(hào)H01H37/54GK1170217SQ9711373
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1997年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月4日
發(fā)明者東方功, 神原武男, 小關(guān)秀樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社生方制作所