JP2651002B2 - モータの過負荷保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明のモータの過負荷保護装置に関する。

従来の技術 モータの過負荷保護装置は従来より種々提言されてい
る。特に冷蔵庫に使用される圧縮機に用いられる過負荷
保護装置は、近年低コスト化，信頼性向上等が求められ
ている。この為過負荷保護装置を小形化し上記要求に対
応しようとする試みがなされた（例えば特開昭61−2276
31号公報）。この種の過負荷保護装置はサーモスタット
素子を電路から外し、ヒータの熱及び圧縮機本体からの
熱によりサーモスタット素子をスナップ動作させ、スナ
ップ動作により可動接点付き板バネを押し下げ接点間を
開離する構成とし、小型で低コスト及び信頼性の向上を
図っている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、サーモスタット素
子がヒータに対し、サーモスタット素子を形成する２層
または３層の熱膨脹率が異なる金属のうち低膨脹金属側
にヒータが配設されている為、ヒータの発熱によるサー
モスタット素子の温度追従性が悪く、又構造面において
もヒータが外殻ケースくぼみ内の前記サーモスタット素
子がスナップ動作により反転し、再び復帰するまでの時
間を遅くするために設けられた突起の外周溝に沿って配
設されている為、ヒータの形状がくぼみ内の突起外周溝
内で限定されると同時に、外殻ケース内面に接触しヒー
タの熱を奪われる可能性を有しているという課題を有し
ていた。本発明は上記従来の課題を解決するもので、取
付作業性が良い圧縮機の一体形起動・過負荷保護装置を
提供し、特に過負荷保護装置の電流に対する温度追従性
を向上させたものを提供することにある。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、同一ケース内に
起動装置部と過負荷保護装置部とを隔壁により分離して
設け、過負荷保護装置部を、モータの共通端子に接続す
るピン端子と、導電性の固定板と、ピン端子と固定板と
によってのみ支持されたヒータと、一端が固定板に固定
され自由端となる他端の反ヒータ側面に可動接点を有す
る導電性の板バネと、可動接点と対向するように配置さ
れた固定接点を有する外部端子と、高膨張側をヒータ及
びピン端子に対向させて近接配置され中央部が支持材を
介して板バネの中央近傍に支持され両端がケースまたは
固定板に支持されたサーモスタット素子とで構成し、サ
ーモスタット素子が、設定された温度以上に加熱される
とスナップ動作し、可動接点を固定接点から離す方向に
板バネを付勢するようしたのである。

作用 本発明のモータの過負荷保護装置では、同一ケース内
に起動装置部と過負荷保護装置部とを有しているため、
取付け作業性が良い。またヒータはピン端子と固定板と
によってのみ支持される構成でありヒータ挿入部空間内
において突起等規制される障害物がないため、ヒータを
巻線形状や板形状等自由な形状にでき、ヒータの形状の
制約が少ない。またヒータはピン端子と固定板とによっ
てのみ支持される構成であるため、ヒータが外殻ケース
内側に接触する可能性が少ないため、ケースにヒータの
熱が奪われにくく、ヒータの電流に対する温度追従性が
向上し、またサーモスタット素子の高膨張側をヒータ及
びピン端子に対向させて近接配置しているため、モータ
に短時間トリップ又は最終トリップ故障状態が生じて大
電流が流れてヒータ発熱したときもしくはモータの過熱
が共通端子を経てピン端子に伝わったときに、ヒータも
しくはピン端子からの輻射熱をサーモスタット素子の高
膨張側で直接受けて敏感に感知することができ、またサ
ーモスタット素子は中央部が支持材を介して板バネの中
央近傍に支持され両端がケースまたは固定板に支持され
ているため、サーモスタット素子が設定された温度以上
に加熱されてスナップ動作したときはサーモスタット素
子の高膨張側がスナップ動作する前よりもヒータ及びピ
ン端子に接近することになり、サーモスタット素子の復
帰を遅らせることができ、これらの相乗効果によりモー
タの過電流及び過熱に対する保護の信頼性が向上し、モ
ータの焼損を防止できる。

実 施 例 本発明の一実施例を第１〜４図を用いて説明する。

１はケース、２はカバー、３は過負荷保護装置部、４
は起動装置部、５は隔壁で、前記過負荷保護装置部３と
前記起動装置部４をケース１内で分割している。上記ケ
ース１は、絶縁性を有する熱硬化性樹脂を略角状に成型
しており、隔壁５の近傍に２ケ所、起動装置部４に２ケ
所円孔6a,6b,6c,6dがそれぞれ開いており、前記カバー
２の突出部7a,7b,7c,7dとそれぞれ嵌合する。該カバー
２は、絶縁性を有する熱可塑性樹脂を略角状に成型して
おり、裏面に圧縮機本体８と当接する突起部９を有して
おり、且つ圧縮機本体８と電気的に接続している端子1
0,11,12を通す円孔13a,13b,13cが開いている。

前記起動装置部４において、14はPTC特性を持ったセ
ラミック（以下セラミックと称す）、15,16は電極板付
き端子、17はピン付端子である。前記電極板付き端子15
は、一端を187番タイプ又は250番タイプの一般に広く知
られている形状に形成した外部端子18と、バネ性を有し
ない材料で形成した電極板19の脚部19aと接続してい
る。またいま一つの電極板付き端子16は、外部端子20
と、バネ性を有した材料で形成した電極板21の脚部21a
と接続を行うとともに、前記圧縮機本体８の主巻線22と
接続している端子10に圧入し得るように形成したピン端
子23と接続している。17はピン付き端子で、前記外部端
子18を２本連ねた外部端子24（一本はファンモータ25用
であり、ファンモータ25が設けられない場合は外部端子
18となる。）と、前記圧縮機本体８の補助巻線26と接続
している端子11に圧入し得るように形成したピン端子27
と接続している。前記セラミック14は円板状に形成され
ており、前記電極板19の接点部19bと、他の電極板21の
接点部21bにより把持され、ケース１内に収納される。

前記過負荷保護装置部３において、28はピン端子、29
はヒータ、30は固定板、31は接点付き板バネ、32は接点
付き端子、33はサーモスタット素子である。

前記ピン端子28は、圧縮機本体８の共通端子12に圧入
し得るように形成した嵌合部34を設ける一方、他端部に
突片28aを設け前記ヒータ29の一端29aと接続される。ヒ
ータ29の他の一端29bは、固定板30の突片30aに接続さ
れ、ケース１内のヒータ挿入空間部35内に位置決めされ
る。ここで使用されるヒータ29は便宜上渦巻型を使用し
ているが、ヒータ挿入空間部35内には、ヒータ29の形状
を規制する突起や障害物がないため、巻線形状や板形状
等自由な形状が出来ることは明白である。前記固定板30
の他の突片30bには、板バネ36の一端に可動接点37を設
けた接点付き板バネ31が接続されるとともに、固定板30
の他端部の突起部30cが、ケース１の角穴38よりケース
１外へ出、カシメによりケース１に固着される。接点付
き端子32は、外部端子39に固定接点40が設けられてお
り、固定接点40は前記可動接点37に対向する位置に配設
している。前記外部端子39は、一端に187番タイプ又は2
50番タイプの端子部を２本有し（１本はファンモータ25
用であり、ファンモータ25が設けられない場合は１本と
なる。）、又他端には突起部39aを有し、ケース１の角
穴41よりケース１外へ出、カシメによりケースに固着さ
れる。サーモスタット素子33は、バイメタル又はトリメ
タルにて成形加工され、ケース１の嘴状突起42の頭部42
aと固定板30の突片30bを支点として設定された温度にて
スナップ動作を行う機構を有している。43は支持材で、
前記板バネ36の中央近傍の穴36aと、前記サーモスタッ
ト素子33の中央部の穴33aとワッシャ44の穴44aを挿通
し、前記板バネ36に対し、前記サーモスタット素子33が
向かい合う位置にカシメ支持される。

ここで動作について説明する。

圧縮機本体８の起動時セラミック14は冷えているた
め、抵抗が低く圧縮機本体８には主巻線22及び補助巻線
26に電流が流れ、充分な起動トルクを与える。圧縮機本
体８が起動するとセラミック14は、自己発熱のため急激
に抵抗が高くなり、補助巻線26への電流を十分小さくす
る。ここで過負荷保護装置部３には通常時には可動接点
37と固定接点40が閉じている状態にあるが、モータのロ
ック時、過負荷時には、過負荷保護装置部３に流れる電
流を検知し、ヒータ29から発生する熱を直接感知すると
同時に且つ圧縮機本体８からの熱を、圧縮機本体８に当
接しているカバー２の突起９から、圧縮機の外殻温度の
両方の熱を受け、サーモスタット素子33が設定された温
度に熱せられた時、ケース１の嘴状突起42の頭部42aと
固定板30の突片30bを支点とし、スナップ動作にで支持
材43及びワッシャー44にてカシメ支持された板バネ36
が、サーモスタット素子33方向へ引き上げられ、と同時
に板バネ36に接続された可動接点37が引き上げられ、固
定接点40との閉路を開放する。

本実施例は、同一ケース１内に過負荷保護装置部３と
起動装置部４とを隔壁５により分離して設け、過負荷保
護装置部３を、圧縮機本体８の共通端子12に接続するピ
ン端子28と、導電性の固定板30と、ピン端子28と固定板
30とによってのみ支持されたヒータ29と、一端が固定板
30に固定され自由端となる他端の反ヒータ側面に可動接
点37を有する導電性の板バネ36と、可動接点37と対向す
るように配置された固定接点40を有する外部端子39と、
高膨張側をヒータ29及びピン端子28に対向させて近接配
置され中央部が支持材43及びワッシャー44を介して板バ
ネ36の中央近傍に支持され両端がケース１の嘴状突起42
の頭部42aと固定板30の突片30bに支持されたサーモスタ
ット素子33とで構成し、サーモスタット素子33が、設定
された温度以上に加熱されるとスナップ動作し、可動接
点37を固定接点40から離す方向に板バネ36を付勢するよ
うしたものであり、同一ケース１内に過負荷保護装置部
３と起動装置部４とを有しているため、取付け作業性が
良い。またヒータ29はピン端子28と固定板30とによって
のみ支持される構成でありヒータ挿入空間部35内におい
て突起等規制される障害物がないため、ヒータ29を巻線
形状や板形状等自由な形状にでき、ヒータ29の形状の制
約が少ない。またヒータ29はピン端子28の固定板30とに
よってのみ支持される構成であるため、ヒータ29が外殻
ケース１内側に接触する可能性が少ないため、ケース１
にヒータ29の熱が奪われにくく、ヒータ29の電流に対す
る温度追従性が向上し、またサーモスタット素子33の高
膨張側をヒータ29及びピン端子28に対向させて近接配置
しているため、圧縮機本体８に短時間トリップ又は最終
トリップ故障状態が生じて大電流が流れてヒータ29が発
熱したときもしくは圧縮機本体８の過熱が共通端子12を
経てピン端子28に伝わったときに、ヒータ29もしくはピ
ン端子28からの輻射熱をサーモスタット素子33の高膨張
側で直接受けて敏感に感知することができ、またサーモ
スタット素子33は中央部が支持材43及びワッシャー44を
介して板バネ36の中央近傍に支持され両端がケース１の
嘴状突起42の頭部42aと固定板30の突片30bに支持されて
いるため、サーモスタット素子33が設定された温度以上
に加熱されてスナップ動作したときはサーモスタット素
子33の高膨張側がスナップ動作する前よりもヒータ29及
びピン端子28に接近することになり、サーモスタット素
子33の復帰を遅らせることができ、これらの相乗効果に
より圧縮機本体８の過電流及び過熱に対する保護の信頼
性が向上し、圧縮機本体８の焼損を防止できる。

なお、ヒータ29をサーモースタット素子33の高膨脹側
と相対向して近接配置されたヒータ挿入空間部35内に備
えた場合を第５図を用いて説明する。第５図は本実施例
におけるトリップ特性図である。実線で示した特性は、
ヒータ29をサーモスタット素子33の低膨脹側に近接配置
した時のものであり、破線で示したヒータ29をサーモス
タット素子33の低膨脹側に近接配置した時の特性に比
べ、同一のトリップ電流Ｘ（アンペア）に対し、トリッ
プ時間はＹ＜Ｚと高膨脹側にヒータ29を近接配置した方
が短くなる。従って、サーモスタット素子33がヒータ29
からの熱をより一層敏感に感知し、トリップ電流に対す
る温度追従性を向上させることができる。

また、本実施例の起動方式は、第４図に示すようにCS
CR（コンデンサ・スタート・コンデンサ・ラン）方式と
なっているが、他の起動方式においても同等の効果を有
する。

発明の効果 以上のように本発明は、同一ケース内に起動装置部と
過負荷保護装置部とを隔壁により分離して設け、過負荷
保護装置部を、モータの共通端子に接続するピン端子
と、導電性の固定板と、ピン端子と固定板とによっての
み支持されたヒータと、一端が固定板に固定され自由端
となる他端の反ヒータ側面に可動接点を有する導電性の
板バネと、可動接点と対向するように配置された固定接
点を有する外部端子と、高膨張側をヒータ及びピン端子
に対向させて近接配置され中央部が支持材を介して板バ
ネの中央近傍に支持され両端がケースまたは固定板に支
持されたサーモスタット素子とで構成し、サーモスタッ
ト素子が、設定された温度以上に加熱されるとスナップ
動作し、可動接点を固定接点から離す方向に板バネを付
勢するようしたものであり、同一ケース内に起動装置部
と過負荷保護装置部とを有しているため、取付け作業性
が良い。またヒータはピン端子と固定板とによってのみ
支持される構成でありヒータ挿入部空間内において突起
等規制される障害物がないため、ヒータを巻線形状や板
形状等自由な形状にでき、ヒータの形状の制約が少な
い。またヒータはピン端子と固定板とによってのみ支持
される構成であるため、ヒータが外殻ケース内側に接触
する可能性が少ないため、ケースにヒータの熱が奪われ
にくく、ヒータの電流に対する温度追従性が向上し、ま
たサーモスタット素子の高膨張側をヒータ及びピン端子
に対向させて近接配置しているため、モータに短時間ト
リップ又は最終トリップ故障状態が生じて大電流が流れ
てヒータが発熱したときもしくはモータの過熱が共通端
子を経てピン端子に伝わったときに、ヒータもしくはピ
ン端子からの輻射熱をサーモスタット素子の高膨張側で
直接受けて敏感に感知することができ、またサーモスタ
ット素子は中央部が支持材を介して板バネの中央近傍に
支持され両端がケースまたは固定板に支持されているた
め、サーモスタット素子が設定された温度以上に加熱さ
れてスナップ動作したときはサーモスタット素子の高膨
張側がスナップ動作する前よりもヒータ及びピン端子に
接近することになり、サーモスタット素子の復帰を遅ら
せるこができ、これらの相乗効果によりモータの過電流
及び過熱に対する保護の信頼性が向上し、モータの焼損
を防止することできる優れたモータの過負荷保護装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例におけるモータの過負
荷保護装置の斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の分
解斜視図、第２図は第１図（ａ）のカバーを外した正面
図、第３図は本発明の一実施例における圧縮機との接続
状態における中央断面図、第４図は圧縮機との接続を示
すCSCR方式による電気回路図、第５図はサーモスタット
素子のトリップ特性図である。 １……ケース、２……カバー、３……過負荷保護装置
部、４……起動装置部、５……隔壁、28……ピン端子、
29……ヒータ、30……固定板、33……サーモスタット素
子、33b……サーモスタット素子高膨脹側、36……板バ
ネ、37……可動接点、40……固定接点、43……支持材、
44……ワッシャ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一ケース内に起動装置部と過負荷保護装
   置部とを有し、モータの主巻線に接続している端子と前
   記モータの補助巻線に接続している端子と前記モータの
   共通端子とに取付けるモータの過負荷保護装置におい
   て、 前記起動装置部と前記過負荷保護装置部とは隔壁により
   分離されており、 前記過負荷保護装置部は、前記共通端子に接続するピン
   端子と、導電性の固定板と、前記ピン端子と前記固定板
   とによってのみ支持されたヒータと、一端が前記固定板
   に固定され自由端となる他端の反ヒータ側面に可動接点
   を有する導電性の板バネと、前記可動接点と対向するよ
   うに配置された固定接点を有する外部端子と、高膨張側
   を前記ヒータ及び前記ピン端子に対向させて近接配置さ
   れ中央部が支持材を介して前記板バネの中央近傍に支持
   され両端が前記ケースまたは前記固定板に支持されたサ
   ーモスタット素子とを備え、 前記サーモスタット素子は、設定された温度以上に加熱
   されるとスナップ動作し、前記可動接点を前記固定接点
   から離す方向に前記板バネを付勢するよう構成されてい
   ることを特徴とするモータの過負荷保護装置。