JPH0354822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、バイメタルと正特性サーミスタを
ケースに内蔵する自己保持型過電流保護素子に関
する。

［従来技術］ この種素子の従来例を第１図に示す。

図において、１は導電性のケース基体で、絶縁
シート２を介し導電性のケース本体３を被着して
ケース４が形成される。ケース本体３には、予め
裏面に導電板５が接合され、この導電板５の一側
に、ケース基体１の切りおこし片１ａに圧接され
る正特性サーミスタ６を設け、他側にバイメタル
７を接合している。バイメタル７の接点７ａは、
周囲温度に応じてケース基体１に形成した接点部
８に着脱自在に係合する。ケース基体１及びケー
ス本体３の夫々の一側端部は、外部回路と接続す
る端子部１ｂ，３ａを形成している。

第２図に等価回路を示す。正特性サーミスタ６
とバイメタル７とは並列接続となり、端子部１
ｂ，３ａには、交流電源９と負荷１０とが直列に
接続される。バイメタル７は、第１図に示すよう
に、常時は接点７ａを閉じ、電源９から負荷１０
に過電流が流れて周囲温度が上昇すると接点７ａ
を開く。バイメタル７が作動すると、正特性サー
ミスタ６に電流が流れ正特性サーミスタ６は速や
かに発熱する。この熱によつてバイメタル７は接
点７ａを開いた状態すなわち作動状態に維持され
る。

ところが、第１図に示した自己保持型過電流保
護素子の構造では、第５図の作動特性Ａの傾斜で
示されるように、素子の周囲温度が変わるとバイ
メタル７の作動点が大きく変動し、この結果、周
囲温度に応じてバイメタル７が反転する電流値
（反転電流）も大幅に変動するという欠点である。

［発明の目的］ 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、周囲
温度に影響されない、小型で信頼性の高い自己保
持型過電流保護素子を提供することを目的とす
る。

［発明の要旨］ 一面側から他面側に向かつて板状の導電材料を
押し出してなる凹部を有するケース本体に、その
上記凹部の開口端面を覆い、絶縁シートを介して
板状の導電材料からなるケース基体が固定されて
なるケースと、上記ケース基体に設けられた固定
接点に離接する可動接点を先端部に有し、後端部
分が上記ケース本体の凹部の上記ケース基体との
対向面に導電的に固定されてなるバイメタルと、
上記ケース本体の凹部内に収容され、両電極が
夫々上記ケース本体およびケース基体に導通し、
発熱により上記バイメタルを可動接点が上記固定
接点から離れた状態に保持させる保持用の正特性
サーミスタと、上記ケース本体およびケース基体
のいずれからも電気的に絶縁され、一部分が上記
ケース本体の外に引き出されてなる端子部材と、
一側電極面が上記ケース基体に電気的に接続され
る一方、他側電極面が上記端子部材に電気的に接
続され、非作動時の上記バイメタルをその作動温
度よりも低い温度に保持する予熱用の正特性サー
ミスタとを備え、上記ケース本体とケース基体と
を負荷を介して電源の両端間に接続する一方、上
記ケース基体と端子部材とを上記電源の両端間に
接続するようにしたことを特徴としている。

［実施例］ 以下本発明を添付図面に示す実施例によつて具
体的に説明する。

第３図に示すように、バイメタル７を間に挟ん
で、保持用の正特性サーミスタ６と、この正特性
サーミスタ６と反対側で偏平形状のケース４内
に、バイメタル７の予熱用の正特性サーミスタ１
１が設けられる。正特性サーミスタ１１は一側電
極面がケース基体１に固定的に接合され、他側電
極面は、導電性の端子部材１２の切りおこし片１
２ａによつて弾性的に圧接される。端子部材１２
は、絶縁シート２及びケース本体３の裏面に貼着
した絶縁シート１３によつてケース基体１、ケー
ス本体３の双方から絶縁されている。端子部材１
２の一方端はケース４の外側へ引き出され端子部
１２ｂを形成する。

第４図に実施例の等価回路を示す。バイメタル
７と保持用正特性サーミスタ６の並列接続を、ケ
ース本体３に係る端子部３ａとケース基体１に係
る端子部１ｂを介して負荷１０と交流電源９の直
列接続に接続するのは従来例と同様である。予熱
用の正特性サーミスタ１１は、一端がケース基体
１に係る端子部１ｂに連結されていて、他端は、
端子部材１２に係る端子部１２ｂを介して負荷１
０と電源９の接続点１４つまり電源９に接続され
ている。したがつて、正特性サーミスタ１１には
バイメタル７の作動、非作動にかかわらず、常
時、電源９から電流が供給され、発熱する。この
熱によりバイメタル７の非作動時、第３図のケー
ス４内は、所定温度に維持される。この所定温度
は、上記バイメタル７の作動温度より低い温度で
ある。そして、この低い温度に維持されるよう
に、予熱用の正特性サーミスタ１１の特性が予め
選択される。なお、電源９と予熱用正特性サーミ
スタ１１とを備えた回路１５中に抵抗等の限流手
段を直列に介設してもよい。限流手段は、ケース
４の内外いずれの箇所でもよい。限流手段によつ
て、後述するバイメタル７の感度が調節可能とな
る。

本実施例の自己保持型過電流保護素子に、電流
９と負荷１０を接続すると、バイメタル７に電流
が流れるとともに予熱用正特性サーミスタ１１に
電流が流れる。素子のケース４内は予熱用正特性
サーミスタ１１から放散される熱によつてバイメ
タル７の反転温度より低い温度で恒温化する。

負荷１０に過電流が流れて周囲温度が上昇する
と、バイメタル７はこの周囲温度によつて上記恒
温化温度からΔT昇温したところで作動し、接点
７ａを開く。と同時に、保持用の正特性サーミス
タ６に電流が流れ、発熱する。予熱用正特性サー
ミスタ１１とともに保持用正特性サーミスタ６に
よつてバイメタル７の作動状態が維持される。

バイメタル７の非作動時に、素子の周囲温度が
変化してもケース４内は、予熱用正特性サーミス
タ１１によつて恒温化され、殆んど変動しない。

したがつて、周囲温度がわずかに上昇するだけで
す早く必ず応動し、非作動時の周囲温度に何ら影
響されない。従来例では非作動時の周囲温度によ
つて反転電流が大幅に変化したので作動するまで
の時間にバラツキが存在した。これに比べれば本
例は特性の安定化という点でメリツトがある。ま
た、本例の素子の作動電流は、バイメタル７が予
め所定温度となつているので、予熱用正特性サー
ミスタ１１を内蔵しない従来例に比べると小電流
で作動させることができ、感度がよい。

第５図に本実施例の動作特性Ｂを従来例の特性
Ａと対比して示す。周囲温度20℃で反転電流は従
来例では8Aであるのに対し、本例では5Aであ
る。しかも本例では、所定温度20〜80℃にわたり
ほぼ一定の値5Aである。

［効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はケー
ス内にバイメタル予熱用の正特性サーミスタを設
けケース内すなわちバイメタルを反転温度以下の
所定温度に常に保持するようにしたので、反転電
流をほぼ一定化でき、素子の周囲温度の影響なく
確実な動作が保証できる。

また、本発明によれば、ケースが偏平形状を有
しているので、ケースは、たとえばケース基体部
分にて負荷と接触させると、ほぼケース基体の全
体が負荷と面接触することになり、負荷との接触
面積が大きくなり、負荷の温度上昇を確実に検知
することができ、かつ、負荷への取付けのために
スペースも小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の構造図、第２図はその等価回
路図、第３図は本発明の実施例の構造図、第４図
はその等価回路図、第５図は従来例と本発明の実
施例との動作特性の比較図である。 １…ケース基体、２…絶縁シート、３…ケース
本体、４…ケース、６…保持用の正特性サーミス
タ、７…バイメタル、９…交流電源、１０…負
荷、１１…予熱用の正特性サーミスタ、Ａ…従来
例の動作特性、Ｂ…本発明に係る実施例の動作特
性。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一面側から他面側に向かつて板状の導電材料
   を押し出してなる凹部を有するケース本体に、そ
   の上記凹部の開口端面を覆い、絶縁シートを介し
   て板状の導電材料からなるケース基体が固定され
   てなるケースと、上記ケース基体に設けられた固
   定接点に離接する可動接点を先端部に有し、後端
   部分が上記ケース本体の凹部の上記ケース基体と
   の対向面に導電的に固定されてなるバイメタル
   と、上記ケース本体の凹部内に収容され、両電極
   が夫々上記ケース本体およびケース基体に導通
   し、発熱により上記バイメタルを可動接点が上記
   固定接点から離れた状態に保持させる保持用の正
   特性サーミスタと、上記ケース本体およびケース
   基体のいずれからも電気的に絶縁され、一部分が
   上記ケース本体の外に引き出されてなる端子部材
   と、一側電極面が上記ケース基体に電気的に接続
   される一方、他側電極面が上記端子部材に電気的
   に接続され、非作動時の上記バイメタルをその作
   動温度よりも低い温度に保持する予熱用の正特性
   サーミスタとを備え、上記ケース本体とケース基
   体とを負荷を介して電源の両端間に接続する一
   方、上記ケース基体と端子部材とを上記電源の両
   端間に接続するようにしたことを特徴とする自己
   保持型過電流保護素子。