熱動式過電流継電器およびその電調方法
【課題】電調の精度を向上させる熱動式過電流継電器の電調方法を提供する。
【解決手段】バイメタル３に熱を加えて所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、反転機構部２０の位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板５と反転機構部２０とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板５と反転機構部２０が当接した状態から、さらに調整機構部２１を操作することにより反転機構部２０がトリップ動作する位置まで反転機構部２０の位置を回動させてこの位置を０点トリップ位置として算出する０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として反転機構部２０の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有する。
【解決手段】バイメタル３に熱を加えて所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、反転機構部２０の位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板５と反転機構部２０とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板５と反転機構部２０が当接した状態から、さらに調整機構部２１を操作することにより反転機構部２０がトリップ動作する位置まで反転機構部２０の位置を回動させてこの位置を０点トリップ位置として算出する０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として反転機構部２０の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータの過負荷保護などの目的で使用される熱動式過電流継電器において、製品個々でばらつきが生じる動作電流を、任意の電流範囲内で動作するように、製品それぞれの動作電流を調整するための電調方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱動式過電流継電器は、ヒータ部に接続された主回路の電流値が所定の大きさ以上になると、ヒータ部の発熱によりバイメタルが湾曲することで機器内の反転機構が作動し、反転機構により同じく機器内に設けられている接点が開閉する。そして、その際の接点信号出力を用いて電磁接触器のコイル励磁を解く等の保護動作をしてモータ焼損等の事故を未然に防ぐ保護機器である。
【０００３】
熱動式過電流継電器には、最小値から最大値までの電流範囲が設定され、これを整定電流の調整範囲と呼ぶ。この整定電流を基準として、過電流通電時の動作特性がＩＥＣ６０９４７−４−１（ＪＩＳ Ｃ８２０１−４−１）等の規格で規定されている。この規格では、次のように定められている。すなわち、整定電流の１０５％の電流を２時間通じても動作しないが、この状態（整定電流の１０５％の電流を通電した状態）で温度一定となったのち引き続き通電電流を整定電流の１２０％にした場合には、２時間以内に動作しなければならないという規定がある。
【０００４】
しかし、熱動式過電流継電器の動作は、バイメタルの板厚・幅・長さ・湾曲定数・体積抵抗率・先端部の初期位置、ヒータの線径・長さ・体積抵抗率、またはそれぞれの部品の寸法精度のばらつき等によって、特性ばらつきが生じる。そのため、調整を行わずして上記規格で規定された特性を満足することは難しく、製品個別に特性調整工程が必要であり、これを電調と呼ぶ。
【０００５】
例えば、下記特許文献１には、従来の熱動式過電流継電器の電調方法が示されている。この文献の中で、バイメタルをフラット状態にし、反転機構支持部材を回動させて手動でトリップ動作させる工程が記載されている。この工程におけるトリップ動作は、０点トリップ動作と呼ばれる。
【０００６】
この０点トリップ動作は、フラット状態のバイメタルと反転機構部との相対位置を求めるための作業であり、電調工程前の組立工程において製品固体毎にばらついている反転機構部の位置、つまり電調前の基準位置をそろえるための作業である。そのため、バイメタルや反転機構部の位置を直接測定して、それぞれの位置をそろえるようにすれば０点トリップ動作は不要である。しかし、これらの位置を測定するためには外部から直接目視できるように、例えば製品カバーを取り外しておく、あるいは測定窓を設けておく必要がある。ところが、カバーを取り外したり測定窓を設けたりすると、電調工程で通電する際の放熱特性が完成品となった際のものと異なったものになってしまうため調整精度が低下することとなる。
【０００７】
また、バイメタルと反転機構部の位置測定後にカバーを取り付け、その後に電調を実施すれば調整精度を低下させることなく０点トリップ動作を不要にすることも可能であるが、電調後の特性検査で不良となった製品の再電調を実施する際にはカバーを取り外す必要があり、作業が煩雑になってしまう。そのため、カバーを閉じてあり直接目視できない状態でもバイメタルと反転機構部との相対位置を把握することのできる０点トリップ動作が実施されている。そして、この０点トリップ動作により定まる０点トリップ位置を基準とした仮想最小目盛位置および仮想中央目盛位置より、真の目盛位置を求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−５５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術における０点トリップ動作は、バイメタルをフラット状態にして実施している。図１は通電時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図であり、従来の技術における０点トリップ動作は、図１における点Ｏの位置、すなわち通電時間０およびバイメタル湾曲変位量０の位置に反転機構部を調整する動作である。しかしながら、飽和に達するまでのバイメタル湾曲変位量のばらつきは、通電時間が経つにつれて上限と下限の差が広がり、図１に示すように、通電時間ｔ１におけるバイメタル湾曲変位量ばらつきｄ１よりも通電時間ｔ２におけるバイメタル湾曲変位量ばらつきｄ２が大きくなる。そして、このように通電時間が長くなるほどバイメタル湾曲変位量ばらつきが大きくなり、このばらつきが電調精度低下の要因になるので改善したいという課題があった。また、従来の熱動式過電流継電器には、０点トリップ不良とリセット不良という問題もあった。
【００１０】
図２は、従来の熱動式過電流継電器における反転機構部周辺の一例を示した概略図である。図２において、熱動式過電流継電器は。バイメタルの先端に当接しバイメタルの湾曲変位を伝達する連動板１０１、温度補償バイメタル１０２、反転板１０３、反転機構支持部材１０４、温度補償バイメタル１０２と反転板１０３とに係合する引きばね１０５を有している。連動板１０１は、主回路無通電でバイメタルがフラット状態の場合の位置を示している。反転板１０３と温度補償バイメタル１０４と引きバネ１０５およびそれらを支持する反転機構支持部材１０４により反転機構部１０６が構成されている。
【００１１】
図２において、反転機構支持部材１０４の点１０４ｃを支点に反転機構部１０６を図２の反時計方向（反転機構部から見たとき，反時計方向の回動（図５における右）がトリップ方向であり、バイメタルおよび連動板から見たとき，湾曲変位方向（図５における左）がトリップ方向となる）へ所定量回動させると、温度補償バイメタル１０２の下端部１０２ｂは連動板１０１の左端部１０１ａと当接する。この状態からさらに反転機構部１０６を反時計方向へ回動させることで、温度補償バイメタル１０２は、連動板１０１との当接部１０２ｂを力点、反転機構支持部材１０４に設けられた回動軸１０４ａを支点、引きばね１０５の引掛け部１０２ａを作用点として、図２の時計方向に回動する。そして、温度補償バイメタル１０２に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０２ａが、反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａと反転機構支持部材１０４に設けられた反転板１０３の支点部１０４ｂとを結ぶ直線よりも図２における右側に移動したとき、引きばね１０５により反転板１０３に生じる力の方向が反転し、反転板１０３が時計方向へと回動することで接点の開閉が行われ、０点トリップ動作が実施される。
【００１２】
０点トリップ動作を実施するには、前述の通り反転機構部１０６を図２の反時計方向へと所定量回動させる必要があるが、反転機構部１０６の回動量は、例えば反転機構支持部材１０４が他の部品の一部と干渉するなどの理由により制限される。このため、連動板１０１の左端部１０１ａや反転機構支持部材１０４に設けられた支点部１０４ａおよび１０４ｂなどの配置によっては、反転機構部１０６を限界まで反時計方向へと回動させても、０点トリップ動作に必要な回動量を得られず０点トリップしないという場合がある。この現象を０点トリップ不良と呼ぶ。０点トリップ不良となった場合、０点トリップ可能となるように部品を入れ替えたり部品配置の修正を加えたり等の作業が必要となり、その作業を行っても０点トリップ可能とならない場合は製品自体を廃却せねばならなかったりと、生産性悪化の要因になるという課題があった。
【００１３】
また、図３は、図２の状態から反転機構支持部材１０４の点１０４ｃを支点に反転機構部１０６を図２の時計方向へ所定量回動させ、図２における連動板１０１の左端部１０１ａと温度補償バイメタル１０２の下端部１０２ｂとの距離Ｘｍｉｄが、図３においてはＸｍａｘとなり長くなっている状態を示している。すなわち、図２に比べ図３は、主回路に過電流が流れ、熱動式過電流継電器がトリップ動作するまでに要する連動板１０１の変位量が多くなっており、図３は、図２よりも整定電流値が大きくなるように反転機構部１０６の位置が調整された場合を示している。
【００１４】
図２および図３のいずれにおいても、反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａのトリップ動作完了状態の位置が、リセット限界である反転機構支持部材１０４に設けられた反転板１０３の支点部１０４ｂと温度補償バイメタル１０２の支点部１０４ａとを結ぶ直線よりも右側へ位置することがないように構成されることにより、負荷の異常が回復しヒータの発熱が収まってバイメタルの湾曲が無くなり連動板１０１が右方向に移動することで温度補償バイメタル１０２に連動板１０１からの力が加わらなくなると、トリップ状態から反転機構部１０６が自動的に定常状態へと戻ることが可能である。
【００１５】
ここで、図２と図３とを比べると、引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂを結ぶ直線とが成す角度は図２よりも図３のほうが小さいことがわかる。従って、整定電流値に対する反転機構部１０６の調整位置に応じて常開接点のギャップを変化させるなどの構造を加えていない限り、一般的に熱動式過電流継電器は、整定電流値がどこに設定されていてもトリップ動作完了（つまり常閉接点が開路し常開接点が閉路）するまでに要する反転板１０３の回動量は同じであるため、図２よりも図３のほうが、トリップ動作後に反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａの位置がリセット限界を超え、リセット不良が発生する可能性は高くなる。また、反転機構部１０６を時計方向へ回動させればさせるほど、前述の引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線とが成す角度は小さくなるため、反転機構部１０６を時計方向へ所定量回動させると、リセット不良が必ず発生することになりうる。
【００１６】
図２において、０点トリップ不良が発生した場合に、連動板１０１の左端部１０１ａが左側へずれるように部品配置に修正を加え０点トリップ不良を解消させたとする。この時、整定電流の調整範囲は修正前後で変わらないため、０点トリップ位置を基準として最大目盛位置まで調整するために要する反転機構部１０６の回動量は同じである。しかし、０点トリップ位置自体が連動板１０１の左端部１０１ａを修正した後は左側にずれているため、結果として、０点トリップ位置を基準として調整した最大目盛調位置における反転機構部１０６の位置も左側にずれることになり、前述の引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線とが成す角度は、修正前よりも修正後の方が小さくなり、リセット不良が発生しやすくなる。一方で、リセット不良が発生した場合に、連動板１０１の左端部１０１ａが右側へずれるように部品配置に修正を加えリセット不良を解消させたとすると、今度は反転機構部１０６を限界まで反時計方向へと回動させても、０点トリップ動作に必要な回動量を得られず０点トリップしないということが起こりうる。
【００１７】
このように、従来の熱動式過電流継電器では、０点トリップ不良の発生確率を抑えようとするとリセット不良の発生確率があがり、リセット不良の発生確率を抑えようとすると０点トリップ不良の発生確率があがるという、所謂トレードオフの関係となり、生産性悪化の要因になるという課題があった。
【００１８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、電調精度を向上させるとともに、０点トリップ不良とリセット不良の発生を改善する熱動式過電流継電器およびその電調方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱動式過電流継電器の電調方法は、熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、バイメタルに熱を加えることにより該バイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、調整機構部を操作することにより反転機構部位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板と反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板と反転機構部が当接した状態から、さらに調整機構部を操作することにより反転機構部がトリップ動作する位置まで反転機構部位置を回動させて反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出し電調前のバイメタルと反転機構部の相対位置を決める０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として反転機構部を０点トリップ動作のための回動とは逆方向に所定量回動させ、整定電流の調整範囲の最小目盛から最大目盛までの各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有し、バイメタル湾曲変位工程、連動板・反転機構部当接工程、及び０点トリップ工程は、カバーを取り外す或いは測定窓を設ける等の手段を用いることなく完成品と同じ放熱特性のもとに実施され、バイメタル湾曲変位工程におけるバイメタルへの加熱は、バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、０点トリップ工程における反転機構部の移動速度を、バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、バイメタルを所定量湾曲変位させた後、０点トリップ動作を実施するので、バイメタルの湾曲変位ばらつきを無くすことができ、電調精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、通電時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図である。
【図２】図２は、従来の熱動式過電流継電器における反転機構部周辺の一例を示した概略図である。
【図３】図３は、図２より反転機構部を回動させた状態を示す図である。
【図４−１】図４−１は、熱動式過電流継電器のカバーを取り外して正面から見た場合の内部構造図である。
【図４−２】図４−２は、図４−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図４−３】図４−３は、熱動式過電流継電器の左側面図である。
【図４−４】図４−４は、熱動式過電流継電器の背面図である。
【図４−５】図４−５は、熱動式過電流継電器の上面図である。
【図５】図５は、熱動式過電流継電器の内部を正面から見た拡大図である。
【図６】図６は、熱動式過電流継電器の動作特性を示す図である。
【図７】図７は、電流ｉを通電した時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図である。
【図８】図８は、熱動式過電流継電器の動作特性の改善を示す図である。
【図９】図９は、温度補償バイメタルの下端部周辺を拡大した図である。
【図１０】図１０は、リセット不良限界位置Ｄｒを示した図である。
【図１１】図１１は、リセット不良限界が最小目盛側にある従来の熱動式過電流継電器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる熱動式過電流継電器およびその電調方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
実施の形態１．
この発明による熱動式過電流継電器の電調方法の一実施形態を、図４から図１０を用いて説明する。図４−１から図４−５は、この熱動式過電流継電器の構造図であり、図４−１は熱動式過電流継電器のカバーを取り外して正面から見た場合の内部構造図、図４−２は図４−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、図４−３は熱動式過電流継電器の左側面図、図４−４は熱動式過電流継電器の背面図、図４−５は熱動式過電流継電器の上面図である。また、図５は図４−１の拡大図である。
【００２４】
［熱動式過電流継電器の構造］
図４−１から図４−５および図５において、熱動式過電流継電器１００は、各部品が収められているケース１と、ケース１を覆うカバー２と、主回路電流に応動して湾曲するバイメタル３と、バイメタル３に巻回され主回路に電流が通電されることにより発熱するヒータ４と、バイメタル３の変位を伝達する連動板５と、連動板５より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部２０とを有している。ここで、反転機構部２０は、温度補償バイメタル６と反転板７そして引きばね８、およびそれらを支持する反転機構支持部材９により構成されている。そして、連動板５は、バイメタル３の先端に当接しバイメタル３の湾曲変位を反転機構部２０の温度補償バイメタル６に伝える。
【００２５】
熱動式過電流継電器１００は、さらに、常閉可動接点７ａが設けられた反転板７と、常閉固定接点１０ａが設けられた常閉固定接触子１０と、螺旋回転することで図５の上下方向に変位し反転機構支持部材９を回動させるための調整ねじ１１と、調整可能な範囲の電流値および目盛が印字され調整ねじ１１にかぶせられるツマミ１２と、反転機構部２０の動作に応じて回転する回転レバー１３と、回転レバー１３に持ち上げられることで湾曲変形する常開可動接触子１４と、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと、常開固定接点１５ａが設けられた常開固定接触子１５と、反転機構部２０をトリップ状態から定常状態へと戻すためのリセットバー１６と、リセットの方法を手動リセットまたは自動リセットに切り換えるための切換板１７とを有している。ここで、調整ねじ１１とツマミ１２とは、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部２１を構成している。
【００２６】
［熱動式過電流継電器の基本的な動作］
まず、熱動式過電流継電器１００の基本的な動作について述べる。モータ等の負荷になんらかの異常が生じ主回路に通電されている電流値が大きくなると、ヒータ４の発熱量も大きくなる。これにより、バイメタル３が湾曲しその先端位置が変位する。この変位によって、連動板５が図５の左方向へと移動する。そして、その移動量が所定量に達すると温度補償バイメタル６の下端部６ｂと当接する。そこからさらに連動板５が図５の左方向へ移動すると、温度補償バイメタル６は連動板５に下端部６ｂを押圧されることによって反転機構支持部材９に設けられた温度補償バイメタル６の支点部９ａを回転中心として図５の時計方向へと回動する。
【００２７】
そして、温度補償バイメタル６に設けられた引きばね８の引掛け部６ａが、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂと反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂとを結ぶ直線よりも図５における右側に位置したとき、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が図５の反時計方向から時計方向へと反転するために、反転板７は図５における時計方向へと回動を始める。反転板７が図５の時計方向へ回動することで、反転板７に設けられた常閉可動接点７ａと常閉固定接触子１０に設けられた常閉固定接点１０ａが開成する。つまり、温度補償バイメタル６、反転板７、引きばね８、および反転機構支持部材９から構成される反転機構部２０は、トグル機構の動作をする。
【００２８】
また、反転板７が回転レバー１３を押圧することで、回転レバー１３はケース１に設けられた突出軸１ａを中心として図５の反時計方向へと回転し、常開可動接触子１４は回転レバー１３の突出片１３ａによって持ち上げられ、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと常開固定接触子１５に設けられた常開固定接点１５ａが閉じられる。この一連の動作をトリップと呼び、トリップ動作によって接点の開閉状態が反転した状態（すなわち常閉接点が開き且つ常開接点が閉じた状態）をトリップ状態と呼ぶ。
【００２９】
トリップ状態においては、常開可動接触子１４および常開固定接触子１５は回転レバー１３によって図５の上方向に持ち上げられることで湾曲変形し、回転レバー１３の回転が止まった位置で安定状態となっている。この状態から、モータ等の負荷の異常状態が回復し、バイメタル３の湾曲が元に戻ることで、リセット動作が可能となる。
【００３０】
リセットバー１６は、リセットばね１９により図５の上方向に付勢力を与えられ、ケース１に組み付けられる。手動リセットを実施すべくリセットばね１７の付勢力に抗してリセットバー１６を図５の下方向へ押圧することにより、リセットバー１６の下端部が常開固定接触子１５と当接することで常開固定接触子１５はリセットバー１６の押圧変位に応じて図５の下方向へ押し込まれ、常開固定接点１５ａと当接した状態の常開可動接点１４ａおよび常開可動接触子１４を介して回転レバー１３が図５の時計方向へ回転し、反転板７が回転レバー１３に押圧されることで図５の反時計方向へと回動する。
【００３１】
反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂがリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図５における左側に位置することで、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が再び図５の時計方向から反時計方向へと復転し、トリップ状態から接点の開閉状態を定常状態（すなわち、常閉接点が閉じ、常開接点が開いた状態）へとリセットすることができる。
【００３２】
また、切換板１７を切換板１７に設けられた軸１７ａを中心として図５の反時計方向へと回動させることにより、リセットバー１６を使用者が押圧してリセットさせる手動リセット設定からリセットバー１６を使用者が押圧する必要なくリセットする自動リセット設定へとリセット方法を変更することができる。切換板１７により自動リセット設定となると、切換板１７の突出片１７ｂによって常開固定接触子１５が押し下げられ常開固定接点１５ａと常開可動接点１４ａとの間の接点ギャップが小さくなると同時に回転レバー１３の反時計方向の回転量が抑制される。このため、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂのトリップ状態の位置がリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図５の右側へ位置することがないように構成されることにより、負荷の異常が回復しヒータ４の発熱が収まってバイメタル３の湾曲が無くなり連動板５が図５の右方向に移動することで温度補償バイメタル６に連動板５からの力が加わらなくなると、トリップ状態から反転機構部が自動的に定常状態へと戻るように構成されている。
【００３３】
ツマミ１２を図４−５の時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図５の下方向へ反転機構支持部材９を押圧し、反転機構支持部材９は反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図５の時計方向に回動する。逆にツマミ１２を図５の反時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図５の上方向へと戻り、反転機構支持部材９は板ばね１８からの押圧力により反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図５の反時計方向に回動する。このように反転機構支持部材９が回動することで、反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂ及び温度補償バイメタル６の支点部９ａの位置が移動し、なおかつ連動板５と温度補償バイメタル６の下端部６ｂとが当接するまでの距離も変化するため、トリップ動作までに必要となる連動板５の移動量を変化させることができる。ここで、連動板５はバイメタル３の変位に応じて移動し、バイメタル３は主回路電流によるヒータ４の発熱量に応じて湾曲するから、ツマミ１２を回すことにより、熱動式過電流継電器がトリップ動作するのに要する電流値を調整することができる。
【００３４】
熱動式過電流継電器の動作は、バイメタルの板厚・幅・長さ・湾曲定数・体積抵抗率・先端部の初期位置、ヒータの線径・長さ・体積抵抗率、またはそれぞれの部品の寸法精度のばらつき等によって、特性ばらつきが生じる。そのため、無調整ではＩＥＣ６０９４７−４−１（ＪＩＳ Ｃ８２０１−４−１）等の規格で規定された特性を満足することは難しく、製品個別に特性調整工程が必要であり、これを電調と呼ぶ。整定電流調整範囲の各目盛における熱動式過電流継電器の最小動作電流をＵＴＣ（Ｕｌｔｉｍａｔｅ Ｔｒｉｐ Ｃｕｒｒｅｎｔ）と定義すると、ＵＴＣが、整定電流の１０５％から１２０％の範囲に入るように、電調作業によって調整を実施する。
【００３５】
［熱動式過電流継電器の電調手法］
次に、本実施の形態における熱動式過電流継電器の電調手法の手順について説明する。バイメタル３は２０℃でフラット状態となるように設計されており、熱動式過電流継電器が電調室に運ばれると、まずバイメタル３をフラット状態にすべく２０℃に冷却される。また、電調室内の室温（すなわち熱動式過電流継電器の周囲温度）については、フラット状態となったバイメタル３がヒータ４の発熱による温度変化以外で湾曲変形することないように、周囲温度ほぼ一定に保たれる。なお、さらに電調精度を向上させる手段として、微小に変化する周囲温度に対して通電電流に補正を加えるなどの手段を用いても良い。
【００３６】
冷却後、フラット状態となったバイメタル３が連動板５と正しく当接しているかの確認等を実施し、バイメタル３の先端初期位置がそろえられる。しかし、熱動式過電流継電器の組立工程において、連動板５から見た反転機構部２０の位置は製品固体毎にばらついている。そのため、電調工程の初期段階で、バイメタル３によって定まる連動板５と反転機構部２０との相対位置をそろえるための作業である０点トリップ動作が必要となる。
【００３７】
従来の技術では、バイメタル３がフラット状態において反転機構部２０を回動させ連動板５と当接させることによりトリップ動作させることを０点トリップ動作と呼称していたが、本実施の形態ではより広義に、電調工程において反転機構部２０の位置調整を実施する際の基準を求めるためのトリップ動作を０点トリップ動作と呼称する。
【００３８】
図９は、図５における温度補償バイメタル６の下端部６ｂ周辺を拡大した図である。図９に示すように、バイメタル３がフラット状態の場合は、連動板５の左端部（当接側端）はＤａの場所に位置している。フラット状態となっているバイメタル３を加熱し、バイメタル３を所定量湾曲変位させることで連動板５が移動する。連動板５の左端部は、図９におけるＤ０の場所に移動することになる（バイメタル湾曲変位工程）。
【００３９】
この時、図４−５の反時計方向に調整ねじ１１を回転させることで反転機構支持部材９を図５の反時計方向へと所定量回動させると、温度補償バイメタル６の下端部６ｂは図９のＤ０に位置している連動板５の左端部と当接する（連動板・反転機構部当接工程）。
【００４０】
この状態からさらに反転機構部２０を反時計方向へ回動させることで、温度補償バイメタル６は、連動板５との当接部を力点、反転機構支持部材９に設けられた回動軸９ａを支点、引きばね８の引掛け部６ａを作用点として、図５の時計方向に回動する。そして、温度補償バイメタル６に設けられた引きばね８の引掛け部６ａが、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ａと反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂとを結ぶ直線よりも図５における右側に来たとき、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が反転し、反転板７が時計方向へと回動することで接点の開閉が行われ、０点トリップ動作が実施される。つまり、Ｄ０の位置が反転機構部２０の０点トリップ位置となる（０点トリップ工程）。
【００４１】
この０点トリップ位置Ｄ０を基準とし、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部２０の位置を決定する（反転機構部位置決め工程）。この反転機構部位置決め工程においては、例えば次の方法がある。
【００４２】
０点トリップ実施後、０点トリップ位置Ｄ０よりも反転機構部２０の位置が図５における左側となるように反転機構部２０を所定量回動させる。この状態の反転機構部２０の位置をＤＬとし、ＤＬの位置において反転機構部２０をリセット動作させ、熱動式過電流継電器を定常状態へと戻す。
【００４３】
その後、機種定格毎に定められた電流値を主回路に通電し、ＤＬの位置に定常状態で待機している反転機構部２０がトリップ動作するまでの時間が通電開始からどれだけかかるかを測定する。
【００４４】
［熱動式過電流継電器の動作特性］
図６は、熱動式過電流継電器の動作特性を示す図である。図６の横軸は整定電流に対する比率で表された電流値、縦軸は熱動式過電流継電器が通電開始からトリップ動作するまでの時間であり、通電される電流値が大きくなるほど動作時間が早くなることを示している。前述の通り、熱動式過電流継電器のＵＴＣは整定電流の１０５％から１２０％の範囲に入る必要がある。このため、熱動式過電流継電器の動作特性もＵＴＣが１０５％となる下限特性と、ＵＴＣが１２０％となる上限特性を持つ。ここで、ある電流値ｉを通電したときの動作時間は下限特性においてｔＬ、上限特性においてｔＨとなる。すなわち、電流ｉを通電した場合の動作時間がｔＬからｔＨの範囲内であれば、動作特性は規格を満足することができるとわかる。
【００４５】
ＤＬの位置に定常状態で待機している反転機構部２０が、機種定格毎に定められた電流値ｉを通電された場合に、通電開始からトリップ動作するまでに要する時間がｔＬからｔＨの範囲内であれば、動作特性は合格と判定し、動作時間がｔＬからｔＨの範囲外であれば、測定された動作時間に応じてＤＬの位置に位置補正を加えるなどの手段を用いれば良い。電流ｉは、整定電流の調整範囲におけるどの電流目盛位置に対する反転機構部２０の位置を調整したいかに応じて、値を変えれば良い。
【００４６】
このように、０点トリップ位置Ｄ０を基準としてＤＬの位置を設定し、ＤＬの位置に調整された反転機構部２０のトリップ動作時間を測る等の手段を用いて、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部２０の位置を決定することができる。
【００４７】
本実施の形態による０点トリップ位置の算出により、従来は通電時間が長くなるほど大きくなる一方であったバイメタル湾曲変位量ばらつきを小さくし、電調精度を向上させることができる。
【００４８】
図７は、ある電流ｉを通電した時間に伴うバイメタル３の湾曲変位量ばらつきを示す図である。図７において、横軸Ｘは電流ｉを通電開始してからの経過時間、縦軸Ｙは電流ｉを通電したことによるバイメタル３の湾曲変位量を示している。従来の技術では、０点トリップ動作は、バイメタル３がフラット状態、すなわち通電時間０およびバイメタル湾曲変位量０である図７における点Ｏの位置で実施している。このため、時間がたつにつれて湾曲上限と湾曲下限の差が広がり、バイメタル３の湾曲変位量ばらつきは広がる一方となる。
【００４９】
一方、本実施の形態では、０点トリップ動作は、バイメタル３が湾曲変位し連動板５の左端部がＤ０に位置した状態で実施される。この時、新たな湾曲変位量ばらつきは、図７に示す点Ｏ'の位置で交わる湾曲上限と第二湾曲下限によって与えられる。ここで、第二湾曲下限は、湾曲下限と湾曲上限がＤ０の位置で交わるように湾曲下限をＹ軸方向へ平行移動した曲線である。この新たな湾曲変位量ばらつきは、点Ｏ'より出る新たな横軸Ｘ'および縦軸Ｙ'を持ち、横軸Ｙ'＝０の位置は、横軸Ｙ＝Ｄ０の位置と等しい。これは、バイメタル３の湾曲変位量ばらつきが、Ｄ０の位置で一旦０になることを意味している。図７を見ると明らかなように、湾曲上限と湾曲下限で与えられる湾曲変位量ばらつきよりも、湾曲上限と第二湾曲下限で与えられる湾曲変位量ばらつきの方が小さくなる。
【００５０】
また、反転機構部２０がトリップ動作する位置であるＤＬに至るまでの、バイメタル３がフラット状態からの湾曲変位量をＬとすると、図７より、ＤＬにおける時間ばらつきは、従来の技術の場合はｔａからｔｂの幅であるのに対し、本実施の形態においてはｔａ'からｔｂ'の幅となる。図７を見ると明らかなように、ｔａからｔｂの幅よりもｔａ'からｔｂ'の幅の方が小さい。
【００５１】
ＤＬの位置は、電流ｉを通電した場合の反転機構部２０のトリップ動作位置であるため、バイメタル３がフラット状態からある湾曲変位位置ＤＬになるまでに要する時間の幅が小さくなるということは、トリップ動作時間のばらつきが小さくなることを意味する。つまり、従来の技術の場合は、点Ｏを基準として反転機構部２０をＬだけ変位させた位置（ＤＬ）でトリップ動作時間を測定したらｔａからｔｂの幅を持つのに対し、本実施の形態の場合では、点Ｏ'を基準として反転機構部２０をＬ−Ｄ０だけ変位させた位置（ＤＬ）でトリップ動作時間を測定したらｔａ'からｔｂ'の幅となり、どちらの場合もバイメタル３がフラット状態から見たらＬだけ変位した位置でトリップ動作時間を測定しているのに、動作時間のばらつきは本実施の形態における時間幅であるｔａ'からｔｂ'の方が小さくなることがわかる。従って、本実施の形態では図６における電流ｉを通電した際の合格時間幅ｔＬおよびｔＨを満たす確率が高くなることになり、生産性が向上する。
【００５２】
また、合格品においても動作時間のばらつきが小さくなる。図８は、熱動式過電流継電器の動作特性の改善を示す図である。図８に示すように、動作特性のばらつきが小さくなり電調精度が向上する。
【００５３】
［備考］
本実施の形態に記載の方法により算出された０点トリップ位置（すなわち図７における点Ｏ'の位置）をその後の反転機構部２０を調整する基準位置とさえすれば、０点トリップ位置を算出して以降の電調はどのような方法で実施しても良く、本実施の形態による前述の効果は影響を受けない。
【００５４】
また、０点トリップ動作を実施する際のバイメタル３をフラット状態から所定量湾曲変位させるための加熱は、主回路に電流を通電しヒータ４を発熱させることで実現しても良いし、熱動式過電流継電器に温風を当てる等の方法で実現しても良い。０点トリップを実施する際のバイメタル３の加熱方法はどのような方法を用いても構わない。
【００５５】
ただし、０点トリップ動作を実施する際のバイメタル３をフラット状態から所定量湾曲変位させる場合は、バイメタル３の湾曲変位が飽和に達するまで加熱を続けることで０点トリップ動作でのトリップ検出誤差を最小にできる。バイメタル３の湾曲変位が飽和に達しそれ以上変位しない状態であれば、０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度の影響を受けることなく電調精度を向上させることができる。
【００５６】
しかし、バイメタル３の湾曲変位が飽和に達するまで加熱せず湾曲変位途中で０点トリップ動作を実施する場合でも、０点トリップ検出の精度が著しく低下しないように０点トリップ動作をおこなうことが可能である。この場合、バイメタル３の湾曲変位速度よりも０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度が遅いと、０点トリップ動作を実施しようとして反転機構部２０を回動させている間にもバイメタル３の湾曲変位が進んでしまうため、図７における点Ｏ'の位置にばらつきが生じてしまう。これを防ぐため、バイメタル３の湾曲変位速度よりも０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度を十分に早くし、点Ｏ'の位置ばらつきを少なくすることが必要となる。例えば、バイメタル３の湾曲変位速度が０．０４ｍｍ／ｓ程度の場合、反転機構部２０の回動速度を０．５ｍｍ／ｓと１０倍以上早くすると、図７における点Ｏ'の位置が１秒ずれたとしても、その際のバイメタル３の変位量０．０４ｍｍに対し反転機構部２０の移動遅れは０．０４÷０．５＝０．０８秒となり、点Ｏ'の位置の時間ずれ１秒の１０分の１以下のトリップ動作時間ずれしか発生せず、ほとんど問題とならない。
【００５７】
図９において、Ｄｆ（０点トリップ方向回動限界：連動板の右端）からＤｅ（最大目盛調整方向回動限界：回動範囲θ２の左端）までの範囲は反転機構部２０の回動可能範囲を示す。ここで定義する回動可能範囲とは、電調後にツマミ１２に印字される整定電流の調整範囲だけ調整機構部２１を操作した場合の反転機構部２０の回動範囲θ１ではなく、調整ねじ１１を操作し機械的に反転機構部２０を回動させた場合の限界の回動範囲θ２のことを指し、θ２は反転機構支持部材９がケース１と干渉するなどの理由により物理的に回動不能となるまでの回動範囲である。
【００５８】
本実施の形態による熱動式過電流継電器は、バイメタル３が湾曲変位しておらずフラット状態となっている場合に、連動板５の左端部は、前述したとおり図９におけるＤａに位置している。連動板５の左端部位置（当接側端）Ｄａは図９において回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側にあるため、バイメタル３がフラット状態においては、反転機構部２０をどれだけ回動しても０点トリップ動作ができない構成となっている。一方で、０点トリップ動作はバイメタル３を所定量湾曲変位させたＤ０の位置で実施し、Ｄ０は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側にあるため、支障なく０点トリップ動作が実施可能である。
【００５９】
ここで、整定電流の調整範囲における最大目盛値をｉｍとすると、最大目盛設定時にＵＴＣが１１５％と仮定した場合のバイメタル３の湾曲変位量Ｌｍは、
Ｌｍ＝α×（１．１５×ｉｍ）２
で与えられる。（αは電流の２乗に対する発熱の比例定数）
【００６０】
本実施の形態においてＵＴＣを１１５％とした場合の反転機構部２０の最大目盛位置をＤｍとおき、従来の技術においてバイメタル３がフラット状態となっている場合の連動板５の左端部位置（反転機構部２０の０点トリップ位置）をＤ０'、またＵＴＣが１１５％の場合の反転機構部２０の最大目盛位置をＤｍ'とおくと、図９において
Ｄｍは Ｄａ より Ｌｍ だけ左の位置
Ｄｍ'は Ｄ０'より Ｌｍ だけ左の位置
という関係が成り立つ。
【００６１】
従来の技術ではバイメタル３がフラット状態で０点トリップ動作を実施するため、Ｄ０'は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側に存在しなければならない。しかし、本実施の形態による熱動式過電流継電器では、０点トリップ動作をバイメタル３がフラット状態で実施する必要がなく、前述のとおりＤａは回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側に存在する構成も可能である。つまり、Ｄ０'よりもＤａの方が図９において右側に存在するため、同じくＤｍ'よりもＤｍの方が右側に位置することとなり、その分、反転機構部２０の回動範囲を狭めることができ、熱動式過電流継電器を小型化する事が可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態に記載の構造では、従来の技術（図２および図３）に示したように、反転機構部２０を０点トリップ側とは逆に所定量以上回動させると、リセット不良が発生する領域となる。図１０は、図９におけるリセット不良限界位置Ｄｒを示したものである。
【００６３】
図１０において、Ｄ０"は部品の組み合わせばらつき等を含み従来の熱動式過電流継電器の連動板５の左端部が最も右側に位置した場合を示し、Ｄｍ"は組み合わせばらつき等を含み従来の熱動式過電流継電器の反転機構部２０の最大目盛位置が最も左側に来た場合を示す。ここで、従来の熱動式過電流継電器であれ本実施の形態による熱動式過電流継電器であれ、最大目盛値ｉｍさえ変わらなければ最大目盛設定時にＵＴＣが１１５％と仮定した場合のバイメタル３の湾曲変位量Ｌｍも変わらないため、前述と同様に、
Ｄｍ"は Ｄ０"より Ｌｍ だけ左の位置
という関係が成り立つ。
【００６４】
そして、図１０において、回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離が長いほど０点トリップ不良が発生しやすく、リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離が長いほどリセット不良が発生しやすくなると考えられる。
【００６５】
従来の技術では、０点トリップ不良の発生確率を下げるため、Ｄ０"の位置を左側にする（回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離を短くする）と、Ｄｍ"はＤ０"からＬｍだけ左の位置で定まるため、リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離は長くなりリセット不良の発生確率が高くなってしまう。一方、リセット不良の発生確率を下げるため、Ｄｍ"の位置を右側にする（リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離を短くする）と、Ｄ０"はＤｍ"からＬｍだけ右の位置で定まるため、回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離は長くなり０点トリップ不良の発生確率が高くなってしまう。すなわち、０点トリップ不良改善とリセット不良改善はトレードオフの関係となっている。
【００６６】
本実施の形態に記載の技術により、前記トレードオフを解消することができる。図１０において、Ｄｍはリセット不良限界位置Ｄｒよりも右側に位置している。また、ＤａはＤｍよりもＬｍだけ右の位置で定まっている。ここでＤａは回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側に位置している。しかし、０点トリップ動作は、バイメタル３を所定量湾曲変位させ連動板５の左端部がＤ０に位置したときに実施し、Ｄ０は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側であるため支障なく０点トリップ動作が可能となる。このようにＤａ、Ｄ０、Ｄｍを構成することで、０点トリップ不良およびリセット不良のどちらとも改善することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００６７】
また、回動範囲θ２の左端ＤｅをＤｒとＤｍの間に位置するように、回動範囲を抑制することで、熱動式過電流継電器を小型化できるとともに、回動範囲内であれば必ずリセット不良が発生しない構成となることで生産工程においてリセット不良の検査を省略し生産性をさらに向上させることができる。
【００６８】
実施の形態２．
実施の形態１では、最大目盛位置側にリセット不良がある場合の構成について説明したが、リセット不良改善に対する効果は、最大目盛位置側に限定されるものではない。最小目盛位置側にリセット不良が発生する構成においても、実施の形態１に記載の内容と同様に、０点トリップ実施時のバイメタル湾曲変位量分だけ最小目盛位置をずらすことでリセット不良の発生を抑制することが可能となる。
【００６９】
図１１において、熱動式過電流継電器は、バイメタルの先端に当接しバイメタルの湾曲変位を伝達する連動板２０１と、連動板２０１の左端部２０１ａと当接する温度補償バイメタル２０２と、温度補償バイメタル２０２と係合する作用レバー２０３と、作用レバー２０３に押圧される動作板２０４と、反転板２０５と、反転板２０５と動作板２０４を係合する引きばね２０６と、反転板２０５と動作板２０４を支える反転機構支持部材２０７と、作用レバー２０３を軸部２０８ａで保持し支点２０８ｚを回転中心として回動する調整レバー２０８と、調整レバー２０８を回動させるための調整ねじ２０９とを有している。動作板２０４、反転板２０５、引きばね２０６及び反転機構支持部材２０７により反転機構部が構成され、温度補償バイメタル２０２、作用レバー２０３、調整レバー２０８及び調整ねじ２０９により調整機構部が構成されている。
【００７０】
調整ねじ２０９を回転させることで、支点２０８ｚを回転中心として調整レバー２０８を時計方向に回動させると、調整レバー２０８の軸部２０８ａも時計方向へと回動し図１１の左方向に変位する。軸部２０８ａが左に変位することで、作用レバー２０３と温度補償バイメタル２０２の係合体は連動板の当接点２０１ａを支点として左斜め方向へ倒れ、作用レバー突起部先端２０３ａは図１１の左方向へと移動する。
【００７１】
この時、作用レバー突起部先端２０３ａが、反転機構支持部材２０７における反転板支点２０５ａと動作板支点２０４ａとを結ぶ直線と、反転板２０５における引きばね２０６の引掛け部２０５ｂと反転板支点２０５ａとを結ぶ直線との間に位置した場合、トリップはできるがリセットはできない位置関係となり、リセット不良となる。これを改善するため、連動板２０１の当接部２０１ａを図１１の右方向へと移動させると、今度は２０８ｚを支点とした０点トリップ実施までの調整レバー２０８の時計方向の回動量が多く必要となり、０点トリップ不良の発生確率があがる。
【００７２】
図１１の場合は、動作板２０４と作用レバー突起部先端２０３ａとの距離が縮まる場合、すなわち整定電流の調整範囲において最小目盛位置側でリセット不良が発生するケースであるが、実施の形態１と同様に、連動板２０１の当接部２０１ａを図１１の右側へ移動させるとともに、０点トリップ動作は、バイメタルを湾曲させて連動板２０１の当接部２０１ａがある程度まで図１１における左側に変位した状態で実施するようにすれば、０点トリップ不良もリセット不良もどちらとも改善させることができる。
【００７３】
［発明の効果］
以上のように本発明の熱動式過電流継電器の電調方法によれば、バイメタルに熱を加えることにより、このバイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、調整機構部を操作することにより反転機構部位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板と反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板と反転機構部が当接した状態から、さらに調整機構部を操作することにより反転機構部がトリップ動作する位置まで反転機構部位置を回動させて反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出する０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有する。このようにして、バイメタルを所定量湾曲変位させてから０点トリップ動作を実施することにより、一旦バイメタルの湾曲変位ばらつきを無くすことが可能で、電調精度を向上させることができる。
【００７４】
さらにまた、バイメタル湾曲変位工程におけるバイメタルへの加熱は、バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、０点トリップ工程における反転機構部の移動速度を、バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする。これにより、０点トリップ動作でのトリップ検出誤差を大きくすることなく、電調作業の時間を短くすることができる。
【００７５】
また、本発明の熱動式過電流継電器によれば、上記熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、バイメタルが所定量湾曲変位していない状態では、調整機構部を操作して反転機構部を移動させてもトリップ動作しない。そのため、必ずバイメタルを所定量湾曲変位させて０点トリップ動作をさせることになり、バイメタルをフラット状態で０点トリップさせることなく電調作業を誤りなく行い、電調精度を向上させることができる。
【００７６】
さらに、本発明の熱動式過電流継電器によれば、上記熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、反転機構部の回動範囲内にリセット不可となる範囲が存在することないよう反転機構部の回動量に限界が設けられている。これにより、０点トリップ不良とリセット不良というトレードオフの関係にあった不良の改善をどちらとも改善させることで生産性を向上させるとともに、反転機構部の回動範囲を狭めることで小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、このバイメタルの変位を伝達する連動板と、この連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、この反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを有する熱動式過電流継電器の電調方法に適用されて好適なものである。
【符号の説明】
【００７８】
１ ケース
２ カバー
３ バイメタル
４ ヒータ
５ 連動板
６ 温度補償バイメタル
７ 反転板
７ａ 常閉可動接点
８ 引きばね
９ 反転機構支持部材
１０ 常閉固定接触子
１０ａ 常閉固定接点
１１ 調整ねじ
１２ ツマミ
１３ 回転レバー
１４ 常開可動接触子
１４ａ 常開可動接点
１５ 常開固定接触子
１５ａ 常開固定接点
１６ リセットバー
１７ 切換板
１８ 板ばね
１９ リセットばね
２０ 反転機構部
２１ 調整機構部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータの過負荷保護などの目的で使用される熱動式過電流継電器において、製品個々でばらつきが生じる動作電流を、任意の電流範囲内で動作するように、製品それぞれの動作電流を調整するための電調方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱動式過電流継電器は、ヒータ部に接続された主回路の電流値が所定の大きさ以上になると、ヒータ部の発熱によりバイメタルが湾曲することで機器内の反転機構が作動し、反転機構により同じく機器内に設けられている接点が開閉する。そして、その際の接点信号出力を用いて電磁接触器のコイル励磁を解く等の保護動作をしてモータ焼損等の事故を未然に防ぐ保護機器である。
【０００３】
熱動式過電流継電器には、最小値から最大値までの電流範囲が設定され、これを整定電流の調整範囲と呼ぶ。この整定電流を基準として、過電流通電時の動作特性がＩＥＣ６０９４７−４−１（ＪＩＳ Ｃ８２０１−４−１）等の規格で規定されている。この規格では、次のように定められている。すなわち、整定電流の１０５％の電流を２時間通じても動作しないが、この状態（整定電流の１０５％の電流を通電した状態）で温度一定となったのち引き続き通電電流を整定電流の１２０％にした場合には、２時間以内に動作しなければならないという規定がある。
【０００４】
しかし、熱動式過電流継電器の動作は、バイメタルの板厚・幅・長さ・湾曲定数・体積抵抗率・先端部の初期位置、ヒータの線径・長さ・体積抵抗率、またはそれぞれの部品の寸法精度のばらつき等によって、特性ばらつきが生じる。そのため、調整を行わずして上記規格で規定された特性を満足することは難しく、製品個別に特性調整工程が必要であり、これを電調と呼ぶ。
【０００５】
例えば、下記特許文献１には、従来の熱動式過電流継電器の電調方法が示されている。この文献の中で、バイメタルをフラット状態にし、反転機構支持部材を回動させて手動でトリップ動作させる工程が記載されている。この工程におけるトリップ動作は、０点トリップ動作と呼ばれる。
【０００６】
この０点トリップ動作は、フラット状態のバイメタルと反転機構部との相対位置を求めるための作業であり、電調工程前の組立工程において製品固体毎にばらついている反転機構部の位置、つまり電調前の基準位置をそろえるための作業である。そのため、バイメタルや反転機構部の位置を直接測定して、それぞれの位置をそろえるようにすれば０点トリップ動作は不要である。しかし、これらの位置を測定するためには外部から直接目視できるように、例えば製品カバーを取り外しておく、あるいは測定窓を設けておく必要がある。ところが、カバーを取り外したり測定窓を設けたりすると、電調工程で通電する際の放熱特性が完成品となった際のものと異なったものになってしまうため調整精度が低下することとなる。
【０００７】
また、バイメタルと反転機構部の位置測定後にカバーを取り付け、その後に電調を実施すれば調整精度を低下させることなく０点トリップ動作を不要にすることも可能であるが、電調後の特性検査で不良となった製品の再電調を実施する際にはカバーを取り外す必要があり、作業が煩雑になってしまう。そのため、カバーを閉じてあり直接目視できない状態でもバイメタルと反転機構部との相対位置を把握することのできる０点トリップ動作が実施されている。そして、この０点トリップ動作により定まる０点トリップ位置を基準とした仮想最小目盛位置および仮想中央目盛位置より、真の目盛位置を求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−５５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術における０点トリップ動作は、バイメタルをフラット状態にして実施している。図１は通電時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図であり、従来の技術における０点トリップ動作は、図１における点Ｏの位置、すなわち通電時間０およびバイメタル湾曲変位量０の位置に反転機構部を調整する動作である。しかしながら、飽和に達するまでのバイメタル湾曲変位量のばらつきは、通電時間が経つにつれて上限と下限の差が広がり、図１に示すように、通電時間ｔ１におけるバイメタル湾曲変位量ばらつきｄ１よりも通電時間ｔ２におけるバイメタル湾曲変位量ばらつきｄ２が大きくなる。そして、このように通電時間が長くなるほどバイメタル湾曲変位量ばらつきが大きくなり、このばらつきが電調精度低下の要因になるので改善したいという課題があった。また、従来の熱動式過電流継電器には、０点トリップ不良とリセット不良という問題もあった。
【００１０】
図２は、従来の熱動式過電流継電器における反転機構部周辺の一例を示した概略図である。図２において、熱動式過電流継電器は。バイメタルの先端に当接しバイメタルの湾曲変位を伝達する連動板１０１、温度補償バイメタル１０２、反転板１０３、反転機構支持部材１０４、温度補償バイメタル１０２と反転板１０３とに係合する引きばね１０５を有している。連動板１０１は、主回路無通電でバイメタルがフラット状態の場合の位置を示している。反転板１０３と温度補償バイメタル１０４と引きバネ１０５およびそれらを支持する反転機構支持部材１０４により反転機構部１０６が構成されている。
【００１１】
図２において、反転機構支持部材１０４の点１０４ｃを支点に反転機構部１０６を図２の反時計方向（反転機構部から見たとき，反時計方向の回動（図５における右）がトリップ方向であり、バイメタルおよび連動板から見たとき，湾曲変位方向（図５における左）がトリップ方向となる）へ所定量回動させると、温度補償バイメタル１０２の下端部１０２ｂは連動板１０１の左端部１０１ａと当接する。この状態からさらに反転機構部１０６を反時計方向へ回動させることで、温度補償バイメタル１０２は、連動板１０１との当接部１０２ｂを力点、反転機構支持部材１０４に設けられた回動軸１０４ａを支点、引きばね１０５の引掛け部１０２ａを作用点として、図２の時計方向に回動する。そして、温度補償バイメタル１０２に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０２ａが、反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａと反転機構支持部材１０４に設けられた反転板１０３の支点部１０４ｂとを結ぶ直線よりも図２における右側に移動したとき、引きばね１０５により反転板１０３に生じる力の方向が反転し、反転板１０３が時計方向へと回動することで接点の開閉が行われ、０点トリップ動作が実施される。
【００１２】
０点トリップ動作を実施するには、前述の通り反転機構部１０６を図２の反時計方向へと所定量回動させる必要があるが、反転機構部１０６の回動量は、例えば反転機構支持部材１０４が他の部品の一部と干渉するなどの理由により制限される。このため、連動板１０１の左端部１０１ａや反転機構支持部材１０４に設けられた支点部１０４ａおよび１０４ｂなどの配置によっては、反転機構部１０６を限界まで反時計方向へと回動させても、０点トリップ動作に必要な回動量を得られず０点トリップしないという場合がある。この現象を０点トリップ不良と呼ぶ。０点トリップ不良となった場合、０点トリップ可能となるように部品を入れ替えたり部品配置の修正を加えたり等の作業が必要となり、その作業を行っても０点トリップ可能とならない場合は製品自体を廃却せねばならなかったりと、生産性悪化の要因になるという課題があった。
【００１３】
また、図３は、図２の状態から反転機構支持部材１０４の点１０４ｃを支点に反転機構部１０６を図２の時計方向へ所定量回動させ、図２における連動板１０１の左端部１０１ａと温度補償バイメタル１０２の下端部１０２ｂとの距離Ｘｍｉｄが、図３においてはＸｍａｘとなり長くなっている状態を示している。すなわち、図２に比べ図３は、主回路に過電流が流れ、熱動式過電流継電器がトリップ動作するまでに要する連動板１０１の変位量が多くなっており、図３は、図２よりも整定電流値が大きくなるように反転機構部１０６の位置が調整された場合を示している。
【００１４】
図２および図３のいずれにおいても、反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａのトリップ動作完了状態の位置が、リセット限界である反転機構支持部材１０４に設けられた反転板１０３の支点部１０４ｂと温度補償バイメタル１０２の支点部１０４ａとを結ぶ直線よりも右側へ位置することがないように構成されることにより、負荷の異常が回復しヒータの発熱が収まってバイメタルの湾曲が無くなり連動板１０１が右方向に移動することで温度補償バイメタル１０２に連動板１０１からの力が加わらなくなると、トリップ状態から反転機構部１０６が自動的に定常状態へと戻ることが可能である。
【００１５】
ここで、図２と図３とを比べると、引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂを結ぶ直線とが成す角度は図２よりも図３のほうが小さいことがわかる。従って、整定電流値に対する反転機構部１０６の調整位置に応じて常開接点のギャップを変化させるなどの構造を加えていない限り、一般的に熱動式過電流継電器は、整定電流値がどこに設定されていてもトリップ動作完了（つまり常閉接点が開路し常開接点が閉路）するまでに要する反転板１０３の回動量は同じであるため、図２よりも図３のほうが、トリップ動作後に反転板１０３に設けられた引きばね１０５の引掛け部１０３ａの位置がリセット限界を超え、リセット不良が発生する可能性は高くなる。また、反転機構部１０６を時計方向へ回動させればさせるほど、前述の引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線とが成す角度は小さくなるため、反転機構部１０６を時計方向へ所定量回動させると、リセット不良が必ず発生することになりうる。
【００１６】
図２において、０点トリップ不良が発生した場合に、連動板１０１の左端部１０１ａが左側へずれるように部品配置に修正を加え０点トリップ不良を解消させたとする。この時、整定電流の調整範囲は修正前後で変わらないため、０点トリップ位置を基準として最大目盛位置まで調整するために要する反転機構部１０６の回動量は同じである。しかし、０点トリップ位置自体が連動板１０１の左端部１０１ａを修正した後は左側にずれているため、結果として、０点トリップ位置を基準として調整した最大目盛調位置における反転機構部１０６の位置も左側にずれることになり、前述の引掛け部１０３ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線と支点部１０４ａと支点部１０４ｂとを結ぶ直線とが成す角度は、修正前よりも修正後の方が小さくなり、リセット不良が発生しやすくなる。一方で、リセット不良が発生した場合に、連動板１０１の左端部１０１ａが右側へずれるように部品配置に修正を加えリセット不良を解消させたとすると、今度は反転機構部１０６を限界まで反時計方向へと回動させても、０点トリップ動作に必要な回動量を得られず０点トリップしないということが起こりうる。
【００１７】
このように、従来の熱動式過電流継電器では、０点トリップ不良の発生確率を抑えようとするとリセット不良の発生確率があがり、リセット不良の発生確率を抑えようとすると０点トリップ不良の発生確率があがるという、所謂トレードオフの関係となり、生産性悪化の要因になるという課題があった。
【００１８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、電調精度を向上させるとともに、０点トリップ不良とリセット不良の発生を改善する熱動式過電流継電器およびその電調方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱動式過電流継電器の電調方法は、熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、バイメタルに熱を加えることにより該バイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、調整機構部を操作することにより反転機構部位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板と反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板と反転機構部が当接した状態から、さらに調整機構部を操作することにより反転機構部がトリップ動作する位置まで反転機構部位置を回動させて反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出し電調前のバイメタルと反転機構部の相対位置を決める０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として反転機構部を０点トリップ動作のための回動とは逆方向に所定量回動させ、整定電流の調整範囲の最小目盛から最大目盛までの各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有し、バイメタル湾曲変位工程、連動板・反転機構部当接工程、及び０点トリップ工程は、カバーを取り外す或いは測定窓を設ける等の手段を用いることなく完成品と同じ放熱特性のもとに実施され、バイメタル湾曲変位工程におけるバイメタルへの加熱は、バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、０点トリップ工程における反転機構部の移動速度を、バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、バイメタルを所定量湾曲変位させた後、０点トリップ動作を実施するので、バイメタルの湾曲変位ばらつきを無くすことができ、電調精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、通電時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図である。
【図２】図２は、従来の熱動式過電流継電器における反転機構部周辺の一例を示した概略図である。
【図３】図３は、図２より反転機構部を回動させた状態を示す図である。
【図４−１】図４−１は、熱動式過電流継電器のカバーを取り外して正面から見た場合の内部構造図である。
【図４−２】図４−２は、図４−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図４−３】図４−３は、熱動式過電流継電器の左側面図である。
【図４−４】図４−４は、熱動式過電流継電器の背面図である。
【図４−５】図４−５は、熱動式過電流継電器の上面図である。
【図５】図５は、熱動式過電流継電器の内部を正面から見た拡大図である。
【図６】図６は、熱動式過電流継電器の動作特性を示す図である。
【図７】図７は、電流ｉを通電した時間に伴うバイメタルの湾曲変位量ばらつきを示す図である。
【図８】図８は、熱動式過電流継電器の動作特性の改善を示す図である。
【図９】図９は、温度補償バイメタルの下端部周辺を拡大した図である。
【図１０】図１０は、リセット不良限界位置Ｄｒを示した図である。
【図１１】図１１は、リセット不良限界が最小目盛側にある従来の熱動式過電流継電器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる熱動式過電流継電器およびその電調方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
実施の形態１．
この発明による熱動式過電流継電器の電調方法の一実施形態を、図４から図１０を用いて説明する。図４−１から図４−５は、この熱動式過電流継電器の構造図であり、図４−１は熱動式過電流継電器のカバーを取り外して正面から見た場合の内部構造図、図４−２は図４−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、図４−３は熱動式過電流継電器の左側面図、図４−４は熱動式過電流継電器の背面図、図４−５は熱動式過電流継電器の上面図である。また、図５は図４−１の拡大図である。
【００２４】
［熱動式過電流継電器の構造］
図４−１から図４−５および図５において、熱動式過電流継電器１００は、各部品が収められているケース１と、ケース１を覆うカバー２と、主回路電流に応動して湾曲するバイメタル３と、バイメタル３に巻回され主回路に電流が通電されることにより発熱するヒータ４と、バイメタル３の変位を伝達する連動板５と、連動板５より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部２０とを有している。ここで、反転機構部２０は、温度補償バイメタル６と反転板７そして引きばね８、およびそれらを支持する反転機構支持部材９により構成されている。そして、連動板５は、バイメタル３の先端に当接しバイメタル３の湾曲変位を反転機構部２０の温度補償バイメタル６に伝える。
【００２５】
熱動式過電流継電器１００は、さらに、常閉可動接点７ａが設けられた反転板７と、常閉固定接点１０ａが設けられた常閉固定接触子１０と、螺旋回転することで図５の上下方向に変位し反転機構支持部材９を回動させるための調整ねじ１１と、調整可能な範囲の電流値および目盛が印字され調整ねじ１１にかぶせられるツマミ１２と、反転機構部２０の動作に応じて回転する回転レバー１３と、回転レバー１３に持ち上げられることで湾曲変形する常開可動接触子１４と、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと、常開固定接点１５ａが設けられた常開固定接触子１５と、反転機構部２０をトリップ状態から定常状態へと戻すためのリセットバー１６と、リセットの方法を手動リセットまたは自動リセットに切り換えるための切換板１７とを有している。ここで、調整ねじ１１とツマミ１２とは、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部２１を構成している。
【００２６】
［熱動式過電流継電器の基本的な動作］
まず、熱動式過電流継電器１００の基本的な動作について述べる。モータ等の負荷になんらかの異常が生じ主回路に通電されている電流値が大きくなると、ヒータ４の発熱量も大きくなる。これにより、バイメタル３が湾曲しその先端位置が変位する。この変位によって、連動板５が図５の左方向へと移動する。そして、その移動量が所定量に達すると温度補償バイメタル６の下端部６ｂと当接する。そこからさらに連動板５が図５の左方向へ移動すると、温度補償バイメタル６は連動板５に下端部６ｂを押圧されることによって反転機構支持部材９に設けられた温度補償バイメタル６の支点部９ａを回転中心として図５の時計方向へと回動する。
【００２７】
そして、温度補償バイメタル６に設けられた引きばね８の引掛け部６ａが、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂと反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂとを結ぶ直線よりも図５における右側に位置したとき、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が図５の反時計方向から時計方向へと反転するために、反転板７は図５における時計方向へと回動を始める。反転板７が図５の時計方向へ回動することで、反転板７に設けられた常閉可動接点７ａと常閉固定接触子１０に設けられた常閉固定接点１０ａが開成する。つまり、温度補償バイメタル６、反転板７、引きばね８、および反転機構支持部材９から構成される反転機構部２０は、トグル機構の動作をする。
【００２８】
また、反転板７が回転レバー１３を押圧することで、回転レバー１３はケース１に設けられた突出軸１ａを中心として図５の反時計方向へと回転し、常開可動接触子１４は回転レバー１３の突出片１３ａによって持ち上げられ、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと常開固定接触子１５に設けられた常開固定接点１５ａが閉じられる。この一連の動作をトリップと呼び、トリップ動作によって接点の開閉状態が反転した状態（すなわち常閉接点が開き且つ常開接点が閉じた状態）をトリップ状態と呼ぶ。
【００２９】
トリップ状態においては、常開可動接触子１４および常開固定接触子１５は回転レバー１３によって図５の上方向に持ち上げられることで湾曲変形し、回転レバー１３の回転が止まった位置で安定状態となっている。この状態から、モータ等の負荷の異常状態が回復し、バイメタル３の湾曲が元に戻ることで、リセット動作が可能となる。
【００３０】
リセットバー１６は、リセットばね１９により図５の上方向に付勢力を与えられ、ケース１に組み付けられる。手動リセットを実施すべくリセットばね１７の付勢力に抗してリセットバー１６を図５の下方向へ押圧することにより、リセットバー１６の下端部が常開固定接触子１５と当接することで常開固定接触子１５はリセットバー１６の押圧変位に応じて図５の下方向へ押し込まれ、常開固定接点１５ａと当接した状態の常開可動接点１４ａおよび常開可動接触子１４を介して回転レバー１３が図５の時計方向へ回転し、反転板７が回転レバー１３に押圧されることで図５の反時計方向へと回動する。
【００３１】
反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂがリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図５における左側に位置することで、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が再び図５の時計方向から反時計方向へと復転し、トリップ状態から接点の開閉状態を定常状態（すなわち、常閉接点が閉じ、常開接点が開いた状態）へとリセットすることができる。
【００３２】
また、切換板１７を切換板１７に設けられた軸１７ａを中心として図５の反時計方向へと回動させることにより、リセットバー１６を使用者が押圧してリセットさせる手動リセット設定からリセットバー１６を使用者が押圧する必要なくリセットする自動リセット設定へとリセット方法を変更することができる。切換板１７により自動リセット設定となると、切換板１７の突出片１７ｂによって常開固定接触子１５が押し下げられ常開固定接点１５ａと常開可動接点１４ａとの間の接点ギャップが小さくなると同時に回転レバー１３の反時計方向の回転量が抑制される。このため、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂのトリップ状態の位置がリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図５の右側へ位置することがないように構成されることにより、負荷の異常が回復しヒータ４の発熱が収まってバイメタル３の湾曲が無くなり連動板５が図５の右方向に移動することで温度補償バイメタル６に連動板５からの力が加わらなくなると、トリップ状態から反転機構部が自動的に定常状態へと戻るように構成されている。
【００３３】
ツマミ１２を図４−５の時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図５の下方向へ反転機構支持部材９を押圧し、反転機構支持部材９は反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図５の時計方向に回動する。逆にツマミ１２を図５の反時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図５の上方向へと戻り、反転機構支持部材９は板ばね１８からの押圧力により反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図５の反時計方向に回動する。このように反転機構支持部材９が回動することで、反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂ及び温度補償バイメタル６の支点部９ａの位置が移動し、なおかつ連動板５と温度補償バイメタル６の下端部６ｂとが当接するまでの距離も変化するため、トリップ動作までに必要となる連動板５の移動量を変化させることができる。ここで、連動板５はバイメタル３の変位に応じて移動し、バイメタル３は主回路電流によるヒータ４の発熱量に応じて湾曲するから、ツマミ１２を回すことにより、熱動式過電流継電器がトリップ動作するのに要する電流値を調整することができる。
【００３４】
熱動式過電流継電器の動作は、バイメタルの板厚・幅・長さ・湾曲定数・体積抵抗率・先端部の初期位置、ヒータの線径・長さ・体積抵抗率、またはそれぞれの部品の寸法精度のばらつき等によって、特性ばらつきが生じる。そのため、無調整ではＩＥＣ６０９４７−４−１（ＪＩＳ Ｃ８２０１−４−１）等の規格で規定された特性を満足することは難しく、製品個別に特性調整工程が必要であり、これを電調と呼ぶ。整定電流調整範囲の各目盛における熱動式過電流継電器の最小動作電流をＵＴＣ（Ｕｌｔｉｍａｔｅ Ｔｒｉｐ Ｃｕｒｒｅｎｔ）と定義すると、ＵＴＣが、整定電流の１０５％から１２０％の範囲に入るように、電調作業によって調整を実施する。
【００３５】
［熱動式過電流継電器の電調手法］
次に、本実施の形態における熱動式過電流継電器の電調手法の手順について説明する。バイメタル３は２０℃でフラット状態となるように設計されており、熱動式過電流継電器が電調室に運ばれると、まずバイメタル３をフラット状態にすべく２０℃に冷却される。また、電調室内の室温（すなわち熱動式過電流継電器の周囲温度）については、フラット状態となったバイメタル３がヒータ４の発熱による温度変化以外で湾曲変形することないように、周囲温度ほぼ一定に保たれる。なお、さらに電調精度を向上させる手段として、微小に変化する周囲温度に対して通電電流に補正を加えるなどの手段を用いても良い。
【００３６】
冷却後、フラット状態となったバイメタル３が連動板５と正しく当接しているかの確認等を実施し、バイメタル３の先端初期位置がそろえられる。しかし、熱動式過電流継電器の組立工程において、連動板５から見た反転機構部２０の位置は製品固体毎にばらついている。そのため、電調工程の初期段階で、バイメタル３によって定まる連動板５と反転機構部２０との相対位置をそろえるための作業である０点トリップ動作が必要となる。
【００３７】
従来の技術では、バイメタル３がフラット状態において反転機構部２０を回動させ連動板５と当接させることによりトリップ動作させることを０点トリップ動作と呼称していたが、本実施の形態ではより広義に、電調工程において反転機構部２０の位置調整を実施する際の基準を求めるためのトリップ動作を０点トリップ動作と呼称する。
【００３８】
図９は、図５における温度補償バイメタル６の下端部６ｂ周辺を拡大した図である。図９に示すように、バイメタル３がフラット状態の場合は、連動板５の左端部（当接側端）はＤａの場所に位置している。フラット状態となっているバイメタル３を加熱し、バイメタル３を所定量湾曲変位させることで連動板５が移動する。連動板５の左端部は、図９におけるＤ０の場所に移動することになる（バイメタル湾曲変位工程）。
【００３９】
この時、図４−５の反時計方向に調整ねじ１１を回転させることで反転機構支持部材９を図５の反時計方向へと所定量回動させると、温度補償バイメタル６の下端部６ｂは図９のＤ０に位置している連動板５の左端部と当接する（連動板・反転機構部当接工程）。
【００４０】
この状態からさらに反転機構部２０を反時計方向へ回動させることで、温度補償バイメタル６は、連動板５との当接部を力点、反転機構支持部材９に設けられた回動軸９ａを支点、引きばね８の引掛け部６ａを作用点として、図５の時計方向に回動する。そして、温度補償バイメタル６に設けられた引きばね８の引掛け部６ａが、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ａと反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂとを結ぶ直線よりも図５における右側に来たとき、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が反転し、反転板７が時計方向へと回動することで接点の開閉が行われ、０点トリップ動作が実施される。つまり、Ｄ０の位置が反転機構部２０の０点トリップ位置となる（０点トリップ工程）。
【００４１】
この０点トリップ位置Ｄ０を基準とし、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部２０の位置を決定する（反転機構部位置決め工程）。この反転機構部位置決め工程においては、例えば次の方法がある。
【００４２】
０点トリップ実施後、０点トリップ位置Ｄ０よりも反転機構部２０の位置が図５における左側となるように反転機構部２０を所定量回動させる。この状態の反転機構部２０の位置をＤＬとし、ＤＬの位置において反転機構部２０をリセット動作させ、熱動式過電流継電器を定常状態へと戻す。
【００４３】
その後、機種定格毎に定められた電流値を主回路に通電し、ＤＬの位置に定常状態で待機している反転機構部２０がトリップ動作するまでの時間が通電開始からどれだけかかるかを測定する。
【００４４】
［熱動式過電流継電器の動作特性］
図６は、熱動式過電流継電器の動作特性を示す図である。図６の横軸は整定電流に対する比率で表された電流値、縦軸は熱動式過電流継電器が通電開始からトリップ動作するまでの時間であり、通電される電流値が大きくなるほど動作時間が早くなることを示している。前述の通り、熱動式過電流継電器のＵＴＣは整定電流の１０５％から１２０％の範囲に入る必要がある。このため、熱動式過電流継電器の動作特性もＵＴＣが１０５％となる下限特性と、ＵＴＣが１２０％となる上限特性を持つ。ここで、ある電流値ｉを通電したときの動作時間は下限特性においてｔＬ、上限特性においてｔＨとなる。すなわち、電流ｉを通電した場合の動作時間がｔＬからｔＨの範囲内であれば、動作特性は規格を満足することができるとわかる。
【００４５】
ＤＬの位置に定常状態で待機している反転機構部２０が、機種定格毎に定められた電流値ｉを通電された場合に、通電開始からトリップ動作するまでに要する時間がｔＬからｔＨの範囲内であれば、動作特性は合格と判定し、動作時間がｔＬからｔＨの範囲外であれば、測定された動作時間に応じてＤＬの位置に位置補正を加えるなどの手段を用いれば良い。電流ｉは、整定電流の調整範囲におけるどの電流目盛位置に対する反転機構部２０の位置を調整したいかに応じて、値を変えれば良い。
【００４６】
このように、０点トリップ位置Ｄ０を基準としてＤＬの位置を設定し、ＤＬの位置に調整された反転機構部２０のトリップ動作時間を測る等の手段を用いて、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部２０の位置を決定することができる。
【００４７】
本実施の形態による０点トリップ位置の算出により、従来は通電時間が長くなるほど大きくなる一方であったバイメタル湾曲変位量ばらつきを小さくし、電調精度を向上させることができる。
【００４８】
図７は、ある電流ｉを通電した時間に伴うバイメタル３の湾曲変位量ばらつきを示す図である。図７において、横軸Ｘは電流ｉを通電開始してからの経過時間、縦軸Ｙは電流ｉを通電したことによるバイメタル３の湾曲変位量を示している。従来の技術では、０点トリップ動作は、バイメタル３がフラット状態、すなわち通電時間０およびバイメタル湾曲変位量０である図７における点Ｏの位置で実施している。このため、時間がたつにつれて湾曲上限と湾曲下限の差が広がり、バイメタル３の湾曲変位量ばらつきは広がる一方となる。
【００４９】
一方、本実施の形態では、０点トリップ動作は、バイメタル３が湾曲変位し連動板５の左端部がＤ０に位置した状態で実施される。この時、新たな湾曲変位量ばらつきは、図７に示す点Ｏ'の位置で交わる湾曲上限と第二湾曲下限によって与えられる。ここで、第二湾曲下限は、湾曲下限と湾曲上限がＤ０の位置で交わるように湾曲下限をＹ軸方向へ平行移動した曲線である。この新たな湾曲変位量ばらつきは、点Ｏ'より出る新たな横軸Ｘ'および縦軸Ｙ'を持ち、横軸Ｙ'＝０の位置は、横軸Ｙ＝Ｄ０の位置と等しい。これは、バイメタル３の湾曲変位量ばらつきが、Ｄ０の位置で一旦０になることを意味している。図７を見ると明らかなように、湾曲上限と湾曲下限で与えられる湾曲変位量ばらつきよりも、湾曲上限と第二湾曲下限で与えられる湾曲変位量ばらつきの方が小さくなる。
【００５０】
また、反転機構部２０がトリップ動作する位置であるＤＬに至るまでの、バイメタル３がフラット状態からの湾曲変位量をＬとすると、図７より、ＤＬにおける時間ばらつきは、従来の技術の場合はｔａからｔｂの幅であるのに対し、本実施の形態においてはｔａ'からｔｂ'の幅となる。図７を見ると明らかなように、ｔａからｔｂの幅よりもｔａ'からｔｂ'の幅の方が小さい。
【００５１】
ＤＬの位置は、電流ｉを通電した場合の反転機構部２０のトリップ動作位置であるため、バイメタル３がフラット状態からある湾曲変位位置ＤＬになるまでに要する時間の幅が小さくなるということは、トリップ動作時間のばらつきが小さくなることを意味する。つまり、従来の技術の場合は、点Ｏを基準として反転機構部２０をＬだけ変位させた位置（ＤＬ）でトリップ動作時間を測定したらｔａからｔｂの幅を持つのに対し、本実施の形態の場合では、点Ｏ'を基準として反転機構部２０をＬ−Ｄ０だけ変位させた位置（ＤＬ）でトリップ動作時間を測定したらｔａ'からｔｂ'の幅となり、どちらの場合もバイメタル３がフラット状態から見たらＬだけ変位した位置でトリップ動作時間を測定しているのに、動作時間のばらつきは本実施の形態における時間幅であるｔａ'からｔｂ'の方が小さくなることがわかる。従って、本実施の形態では図６における電流ｉを通電した際の合格時間幅ｔＬおよびｔＨを満たす確率が高くなることになり、生産性が向上する。
【００５２】
また、合格品においても動作時間のばらつきが小さくなる。図８は、熱動式過電流継電器の動作特性の改善を示す図である。図８に示すように、動作特性のばらつきが小さくなり電調精度が向上する。
【００５３】
［備考］
本実施の形態に記載の方法により算出された０点トリップ位置（すなわち図７における点Ｏ'の位置）をその後の反転機構部２０を調整する基準位置とさえすれば、０点トリップ位置を算出して以降の電調はどのような方法で実施しても良く、本実施の形態による前述の効果は影響を受けない。
【００５４】
また、０点トリップ動作を実施する際のバイメタル３をフラット状態から所定量湾曲変位させるための加熱は、主回路に電流を通電しヒータ４を発熱させることで実現しても良いし、熱動式過電流継電器に温風を当てる等の方法で実現しても良い。０点トリップを実施する際のバイメタル３の加熱方法はどのような方法を用いても構わない。
【００５５】
ただし、０点トリップ動作を実施する際のバイメタル３をフラット状態から所定量湾曲変位させる場合は、バイメタル３の湾曲変位が飽和に達するまで加熱を続けることで０点トリップ動作でのトリップ検出誤差を最小にできる。バイメタル３の湾曲変位が飽和に達しそれ以上変位しない状態であれば、０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度の影響を受けることなく電調精度を向上させることができる。
【００５６】
しかし、バイメタル３の湾曲変位が飽和に達するまで加熱せず湾曲変位途中で０点トリップ動作を実施する場合でも、０点トリップ検出の精度が著しく低下しないように０点トリップ動作をおこなうことが可能である。この場合、バイメタル３の湾曲変位速度よりも０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度が遅いと、０点トリップ動作を実施しようとして反転機構部２０を回動させている間にもバイメタル３の湾曲変位が進んでしまうため、図７における点Ｏ'の位置にばらつきが生じてしまう。これを防ぐため、バイメタル３の湾曲変位速度よりも０点トリップ動作時における反転機構部２０の回動速度を十分に早くし、点Ｏ'の位置ばらつきを少なくすることが必要となる。例えば、バイメタル３の湾曲変位速度が０．０４ｍｍ／ｓ程度の場合、反転機構部２０の回動速度を０．５ｍｍ／ｓと１０倍以上早くすると、図７における点Ｏ'の位置が１秒ずれたとしても、その際のバイメタル３の変位量０．０４ｍｍに対し反転機構部２０の移動遅れは０．０４÷０．５＝０．０８秒となり、点Ｏ'の位置の時間ずれ１秒の１０分の１以下のトリップ動作時間ずれしか発生せず、ほとんど問題とならない。
【００５７】
図９において、Ｄｆ（０点トリップ方向回動限界：連動板の右端）からＤｅ（最大目盛調整方向回動限界：回動範囲θ２の左端）までの範囲は反転機構部２０の回動可能範囲を示す。ここで定義する回動可能範囲とは、電調後にツマミ１２に印字される整定電流の調整範囲だけ調整機構部２１を操作した場合の反転機構部２０の回動範囲θ１ではなく、調整ねじ１１を操作し機械的に反転機構部２０を回動させた場合の限界の回動範囲θ２のことを指し、θ２は反転機構支持部材９がケース１と干渉するなどの理由により物理的に回動不能となるまでの回動範囲である。
【００５８】
本実施の形態による熱動式過電流継電器は、バイメタル３が湾曲変位しておらずフラット状態となっている場合に、連動板５の左端部は、前述したとおり図９におけるＤａに位置している。連動板５の左端部位置（当接側端）Ｄａは図９において回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側にあるため、バイメタル３がフラット状態においては、反転機構部２０をどれだけ回動しても０点トリップ動作ができない構成となっている。一方で、０点トリップ動作はバイメタル３を所定量湾曲変位させたＤ０の位置で実施し、Ｄ０は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側にあるため、支障なく０点トリップ動作が実施可能である。
【００５９】
ここで、整定電流の調整範囲における最大目盛値をｉｍとすると、最大目盛設定時にＵＴＣが１１５％と仮定した場合のバイメタル３の湾曲変位量Ｌｍは、
Ｌｍ＝α×（１．１５×ｉｍ）２
で与えられる。（αは電流の２乗に対する発熱の比例定数）
【００６０】
本実施の形態においてＵＴＣを１１５％とした場合の反転機構部２０の最大目盛位置をＤｍとおき、従来の技術においてバイメタル３がフラット状態となっている場合の連動板５の左端部位置（反転機構部２０の０点トリップ位置）をＤ０'、またＵＴＣが１１５％の場合の反転機構部２０の最大目盛位置をＤｍ'とおくと、図９において
Ｄｍは Ｄａ より Ｌｍ だけ左の位置
Ｄｍ'は Ｄ０'より Ｌｍ だけ左の位置
という関係が成り立つ。
【００６１】
従来の技術ではバイメタル３がフラット状態で０点トリップ動作を実施するため、Ｄ０'は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側に存在しなければならない。しかし、本実施の形態による熱動式過電流継電器では、０点トリップ動作をバイメタル３がフラット状態で実施する必要がなく、前述のとおりＤａは回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側に存在する構成も可能である。つまり、Ｄ０'よりもＤａの方が図９において右側に存在するため、同じくＤｍ'よりもＤｍの方が右側に位置することとなり、その分、反転機構部２０の回動範囲を狭めることができ、熱動式過電流継電器を小型化する事が可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態に記載の構造では、従来の技術（図２および図３）に示したように、反転機構部２０を０点トリップ側とは逆に所定量以上回動させると、リセット不良が発生する領域となる。図１０は、図９におけるリセット不良限界位置Ｄｒを示したものである。
【００６３】
図１０において、Ｄ０"は部品の組み合わせばらつき等を含み従来の熱動式過電流継電器の連動板５の左端部が最も右側に位置した場合を示し、Ｄｍ"は組み合わせばらつき等を含み従来の熱動式過電流継電器の反転機構部２０の最大目盛位置が最も左側に来た場合を示す。ここで、従来の熱動式過電流継電器であれ本実施の形態による熱動式過電流継電器であれ、最大目盛値ｉｍさえ変わらなければ最大目盛設定時にＵＴＣが１１５％と仮定した場合のバイメタル３の湾曲変位量Ｌｍも変わらないため、前述と同様に、
Ｄｍ"は Ｄ０"より Ｌｍ だけ左の位置
という関係が成り立つ。
【００６４】
そして、図１０において、回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離が長いほど０点トリップ不良が発生しやすく、リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離が長いほどリセット不良が発生しやすくなると考えられる。
【００６５】
従来の技術では、０点トリップ不良の発生確率を下げるため、Ｄ０"の位置を左側にする（回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離を短くする）と、Ｄｍ"はＤ０"からＬｍだけ左の位置で定まるため、リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離は長くなりリセット不良の発生確率が高くなってしまう。一方、リセット不良の発生確率を下げるため、Ｄｍ"の位置を右側にする（リセット不良限界位置ＤｒとＤｍ"との間の距離を短くする）と、Ｄ０"はＤｍ"からＬｍだけ右の位置で定まるため、回動範囲θ２の右端ＤｆとＤ０"との間の距離は長くなり０点トリップ不良の発生確率が高くなってしまう。すなわち、０点トリップ不良改善とリセット不良改善はトレードオフの関係となっている。
【００６６】
本実施の形態に記載の技術により、前記トレードオフを解消することができる。図１０において、Ｄｍはリセット不良限界位置Ｄｒよりも右側に位置している。また、ＤａはＤｍよりもＬｍだけ右の位置で定まっている。ここでＤａは回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも右側に位置している。しかし、０点トリップ動作は、バイメタル３を所定量湾曲変位させ連動板５の左端部がＤ０に位置したときに実施し、Ｄ０は回動範囲θ２の右端Ｄｆよりも左側であるため支障なく０点トリップ動作が可能となる。このようにＤａ、Ｄ０、Ｄｍを構成することで、０点トリップ不良およびリセット不良のどちらとも改善することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００６７】
また、回動範囲θ２の左端ＤｅをＤｒとＤｍの間に位置するように、回動範囲を抑制することで、熱動式過電流継電器を小型化できるとともに、回動範囲内であれば必ずリセット不良が発生しない構成となることで生産工程においてリセット不良の検査を省略し生産性をさらに向上させることができる。
【００６８】
実施の形態２．
実施の形態１では、最大目盛位置側にリセット不良がある場合の構成について説明したが、リセット不良改善に対する効果は、最大目盛位置側に限定されるものではない。最小目盛位置側にリセット不良が発生する構成においても、実施の形態１に記載の内容と同様に、０点トリップ実施時のバイメタル湾曲変位量分だけ最小目盛位置をずらすことでリセット不良の発生を抑制することが可能となる。
【００６９】
図１１において、熱動式過電流継電器は、バイメタルの先端に当接しバイメタルの湾曲変位を伝達する連動板２０１と、連動板２０１の左端部２０１ａと当接する温度補償バイメタル２０２と、温度補償バイメタル２０２と係合する作用レバー２０３と、作用レバー２０３に押圧される動作板２０４と、反転板２０５と、反転板２０５と動作板２０４を係合する引きばね２０６と、反転板２０５と動作板２０４を支える反転機構支持部材２０７と、作用レバー２０３を軸部２０８ａで保持し支点２０８ｚを回転中心として回動する調整レバー２０８と、調整レバー２０８を回動させるための調整ねじ２０９とを有している。動作板２０４、反転板２０５、引きばね２０６及び反転機構支持部材２０７により反転機構部が構成され、温度補償バイメタル２０２、作用レバー２０３、調整レバー２０８及び調整ねじ２０９により調整機構部が構成されている。
【００７０】
調整ねじ２０９を回転させることで、支点２０８ｚを回転中心として調整レバー２０８を時計方向に回動させると、調整レバー２０８の軸部２０８ａも時計方向へと回動し図１１の左方向に変位する。軸部２０８ａが左に変位することで、作用レバー２０３と温度補償バイメタル２０２の係合体は連動板の当接点２０１ａを支点として左斜め方向へ倒れ、作用レバー突起部先端２０３ａは図１１の左方向へと移動する。
【００７１】
この時、作用レバー突起部先端２０３ａが、反転機構支持部材２０７における反転板支点２０５ａと動作板支点２０４ａとを結ぶ直線と、反転板２０５における引きばね２０６の引掛け部２０５ｂと反転板支点２０５ａとを結ぶ直線との間に位置した場合、トリップはできるがリセットはできない位置関係となり、リセット不良となる。これを改善するため、連動板２０１の当接部２０１ａを図１１の右方向へと移動させると、今度は２０８ｚを支点とした０点トリップ実施までの調整レバー２０８の時計方向の回動量が多く必要となり、０点トリップ不良の発生確率があがる。
【００７２】
図１１の場合は、動作板２０４と作用レバー突起部先端２０３ａとの距離が縮まる場合、すなわち整定電流の調整範囲において最小目盛位置側でリセット不良が発生するケースであるが、実施の形態１と同様に、連動板２０１の当接部２０１ａを図１１の右側へ移動させるとともに、０点トリップ動作は、バイメタルを湾曲させて連動板２０１の当接部２０１ａがある程度まで図１１における左側に変位した状態で実施するようにすれば、０点トリップ不良もリセット不良もどちらとも改善させることができる。
【００７３】
［発明の効果］
以上のように本発明の熱動式過電流継電器の電調方法によれば、バイメタルに熱を加えることにより、このバイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、調整機構部を操作することにより反転機構部位置を回動させてバイメタルの湾曲変位により移動した連動板と反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、連動板と反転機構部が当接した状態から、さらに調整機構部を操作することにより反転機構部がトリップ動作する位置まで反転機構部位置を回動させて反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出する０点トリップ工程と、０点トリップ位置を基準として、整定電流の調整範囲の各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有する。このようにして、バイメタルを所定量湾曲変位させてから０点トリップ動作を実施することにより、一旦バイメタルの湾曲変位ばらつきを無くすことが可能で、電調精度を向上させることができる。
【００７４】
さらにまた、バイメタル湾曲変位工程におけるバイメタルへの加熱は、バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、０点トリップ工程における反転機構部の移動速度を、バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする。これにより、０点トリップ動作でのトリップ検出誤差を大きくすることなく、電調作業の時間を短くすることができる。
【００７５】
また、本発明の熱動式過電流継電器によれば、上記熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、バイメタルが所定量湾曲変位していない状態では、調整機構部を操作して反転機構部を移動させてもトリップ動作しない。そのため、必ずバイメタルを所定量湾曲変位させて０点トリップ動作をさせることになり、バイメタルをフラット状態で０点トリップさせることなく電調作業を誤りなく行い、電調精度を向上させることができる。
【００７６】
さらに、本発明の熱動式過電流継電器によれば、上記熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、反転機構部の回動範囲内にリセット不可となる範囲が存在することないよう反転機構部の回動量に限界が設けられている。これにより、０点トリップ不良とリセット不良というトレードオフの関係にあった不良の改善をどちらとも改善させることで生産性を向上させるとともに、反転機構部の回動範囲を狭めることで小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、このバイメタルの変位を伝達する連動板と、この連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、この反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを有する熱動式過電流継電器の電調方法に適用されて好適なものである。
【符号の説明】
【００７８】
１ ケース
２ カバー
３ バイメタル
４ ヒータ
５ 連動板
６ 温度補償バイメタル
７ 反転板
７ａ 常閉可動接点
８ 引きばね
９ 反転機構支持部材
１０ 常閉固定接触子
１０ａ 常閉固定接点
１１ 調整ねじ
１２ ツマミ
１３ 回転レバー
１４ 常開可動接触子
１４ａ 常開可動接点
１５ 常開固定接触子
１５ａ 常開固定接点
１６ リセットバー
１７ 切換板
１８ 板ばね
１９ リセットばね
２０ 反転機構部
２１ 調整機構部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、該連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、該反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、
前記バイメタルに熱を加えることにより該バイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、
前記調整機構部を操作することにより前記反転機構部位置を回動させて前記バイメタルの前記湾曲変位により移動した前記連動板と前記反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、
前記連動板と前記反転機構部が当接した状態から、さらに前記調整機構部を操作することにより前記反転機構部がトリップ動作する位置まで前記反転機構部位置を回動させて前記反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出し電調前のバイメタルと反転機構部の相対位置を決める０点トリップ工程と、
前記０点トリップ位置を基準として反転機構部を０点トリップ動作のための回動とは逆方向に所定量回動させ、整定電流の調整範囲の最小目盛から最大目盛までの各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有し、
前記バイメタル湾曲変位工程、前記連動板・反転機構部当接工程、及び前記０点トリップ工程は、カバーを取り外す或いは測定窓を設ける等の手段を用いることなく完成品と同じ放熱特性のもとに実施され、
前記バイメタル湾曲変位工程における前記バイメタルへの加熱は、前記バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、
前記０点トリップ工程における前記反転機構部の移動速度を、前記バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする
ことを特徴とする熱動式過電流継電器の電調方法。
【請求項２】
前記０点トリップ工程における前記反転機構部の移動速度を、前記バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも１０倍以上速くする
ことを特徴とする請求項１に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
前記バイメタルが平坦である場合、前記連動板の当接側端が反転機構部の０点トリップ方向回動限界よりも右側にあるよう構成され、前記調整機構部を操作して前記反転機構部を移動させても０点トリップ動作しない
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【請求項４】
請求項１または２に記載の熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器または請求項３に記載の熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
前記反転機構部の最大目盛位置は、リセット不良限界位置よりも右側にあるよう構成され、
前記反転機構部の０点トリップ方向回動限界から最大目盛位置までの間にリセット不可となる範囲が存在しない
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
反転機構部の最大目盛調整方向回動限界は、リセット不良限界位置と前記反転機構部の前記最大目盛位置との間にあるよう構成され、
前記反転機構部の回動範囲内にリセット不可となる範囲が存在することないよう前記反転機構部の回動量に限界が設けられている
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【請求項１】
主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、該連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、該反転機構部の位置を移動させて接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、トリップ状態の反転機構部を定常状態へと戻すためのリセット機構とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、
前記バイメタルに熱を加えることにより該バイメタルを所定量湾曲変位させるバイメタル湾曲変位工程と、
前記調整機構部を操作することにより前記反転機構部位置を回動させて前記バイメタルの前記湾曲変位により移動した前記連動板と前記反転機構部とを当接させる連動板・反転機構部当接工程と、
前記連動板と前記反転機構部が当接した状態から、さらに前記調整機構部を操作することにより前記反転機構部がトリップ動作する位置まで前記反転機構部位置を回動させて前記反転機構部がトリップ動作した位置を０点トリップ位置として算出し電調前のバイメタルと反転機構部の相対位置を決める０点トリップ工程と、
前記０点トリップ位置を基準として反転機構部を０点トリップ動作のための回動とは逆方向に所定量回動させ、整定電流の調整範囲の最小目盛から最大目盛までの各目盛に応じた反転機構部の位置を決定する反転機構部位置決め工程とを有し、
前記バイメタル湾曲変位工程、前記連動板・反転機構部当接工程、及び前記０点トリップ工程は、カバーを取り外す或いは測定窓を設ける等の手段を用いることなく完成品と同じ放熱特性のもとに実施され、
前記バイメタル湾曲変位工程における前記バイメタルへの加熱は、前記バイメタルの湾曲変位が飽和に達するまで行わず、
前記０点トリップ工程における前記反転機構部の移動速度を、前記バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも速くする
ことを特徴とする熱動式過電流継電器の電調方法。
【請求項２】
前記０点トリップ工程における前記反転機構部の移動速度を、前記バイメタルが飽和に至ろうとする湾曲変位の速度よりも１０倍以上速くする
ことを特徴とする請求項１に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
前記バイメタルが平坦である場合、前記連動板の当接側端が反転機構部の０点トリップ方向回動限界よりも右側にあるよう構成され、前記調整機構部を操作して前記反転機構部を移動させても０点トリップ動作しない
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【請求項４】
請求項１または２に記載の熱動式過電流継電器の電調方法により電調する熱動式過電流継電器または請求項３に記載の熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
前記反転機構部の最大目盛位置は、リセット不良限界位置よりも右側にあるよう構成され、
前記反転機構部の０点トリップ方向回動限界から最大目盛位置までの間にリセット不可となる範囲が存在しない
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱動式過電流継電器であって、前記反転機構部の０点トリップ側移動方向を右、最大目盛調整側移動方向を左と定義づけたとき、
反転機構部の最大目盛調整方向回動限界は、リセット不良限界位置と前記反転機構部の前記最大目盛位置との間にあるよう構成され、
前記反転機構部の回動範囲内にリセット不可となる範囲が存在することないよう前記反転機構部の回動量に限界が設けられている
ことを特徴とする熱動式過電流継電器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１７１３１１（Ｐ２０１１−１７１３１１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３０７５（Ｐ２０１１−１０３０７５）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【分割の表示】特願２００７−１７９００４（Ｐ２００７−１７９００４）の分割
【原出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【分割の表示】特願２００７−１７９００４（Ｐ２００７−１７９００４）の分割
【原出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
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