常关型保护元件以及具备该常关型保护元件的控制单元的制作方法

文档序号:7433097阅读:184来源:国知局
专利名称:常关型保护元件以及具备该常关型保护元件的控制单元的制作方法
技术领域
本发明涉及具备常关型保护元件的控制单元,该常关型保护元件在平常时为关闭 型,而在温度异常时触点闭合,使保护对象电路的电流分支,对保护对象电路进行保护以避免过热破损。
背景技术
以往,通过空调的由制冷剂实现的冷却系统以及汽车、特别是大型车辆的汽油发动机的冷却系统进行的冷却处理是采用热交换器进行的,并且根据需要使风扇旋转来对热交换器进行强制冷却。并且,使风扇旋转的马达的驱动控制是按照如下的单纯的控制方法进行的基于来自热交换器的温度传感器(汽油发动机的情况下为水温传感器等)的温度检测信号使马达的驱动电路接通和断开。在所使用的马达为电刷马达(brush motor)的情况下,风扇马达的控制器能够以有效电压控制转速。在该情况下,采用使用半导体的脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)控制。在脉冲宽度调制(PWM)控制中,通过改变接通和断开的时间宽度(占空比)来对风扇马达的转速进行无级控制。这样的控制采用控制单元进行。在控制单元侧,除了根据热交换器的制冷剂温度控制风扇马达的转速,还具有保护功能,作为在单元内部的温度较高的情况或者因风扇马达锁定等流过异常电流的情况等的保护动作,使电流减少至安全范围。然而,近些年,随着汽车的燃料消耗率改善,发动机变得大型化,消耗电力也增大了。消耗电力增大的话,其电流也较大,因此使得发生故障时的问题比以往更严重。由此, 为了更加准确地进行发动机的旋转控制,近些年开始进行多级控制、更为精细的旋转速度控制等系统保护优先控制。这样的系统保护优先控制是指,例如,在配置于发动机冷却系统的温度传感器检测到异常时,发动机冷却用的电动风扇控制装置无视其他控制对电动马达的控制,以最大转速驱动电动马达来维持发动机的冷却,或者以与温度传感器的检测温度为低温的正常时对应的控制转速维持电动马达的驱动(例如,参照专利文献1)。图10是简要地示出这样的发动机冷却用的电动风扇控制装置的结构的框图。如该图所示,电源电池1的电流被供给到驱动未图示的发动机冷却用风扇旋转的马达2和控制该马达2的转速的马达控制装置(发动机冷却用电动风扇控制装置)3。马达控制装置3具备控制器4和开关元件5。控制器4基于从外部输入的控制信号6 (例如来自配置于发动机冷却系统的热交换器的温度传感器的温度检测信号或者来自其他控制单元的信息),在预定温度以上使马达2旋转,进而输出根据温度的高低控制马达 2的转速的PWM(脉冲宽度调制)控制信号。开关元件5具备常闭型的触点部和脉冲控制部,并且具有如下功能基于上述控制器4的控制信号使电流接通和断开,控制马达2的转速,使该图中未示出的风扇旋转,使热交换器的制冷剂温度下降。
此外,以与温度传感器的检测温度为低温时对应的控制转速驱动电动马达是借助控制器4的控制进行的,而要无视由其他装置的控制进行的对电动马达的控制而以最大转速驱动电动马达维持发动机的冷却,可以借助在开关元件5内使正极、负极的电路短路来容易地进行。专利文献1 日本特开2006-291908号公报然而,当驱动发动机冷却用风扇旋转的马达2为电刷马达的情况下,由马达控制装置3的开关元件5进行的对马达驱动的控制以脉冲宽度调制(PWM)控制为主流。发动机冷却用风扇周围的安全对策仅为马达控制装置3侧的基于开关元件5的控制的安全对策。一般来说,马达控制装置3这样的装置具备保护开关,在异常时借助保护开关切断流过电路的电流来保证装置的安全。然而,在依照温度工作的保护开关的情况下,作为切断对象的电流在平常时流过保护开关,因此会因保护开关的内部电阻而产生焦耳热。由此,相对于保护开关自身固有的工作温度Tl,实际上保护开关工作的环境工作温度T2并不是“T2 = Tl”,而是在保护开关的当前温度T3(T3 < Tl)加上由上述产生的焦耳热所产生的温度Τ4得到的“Τ2 = Τ3+Τ4”,从而发生比系统设定的环境工作温度Τ2(= Tl)低的现象。进而,马达控制装置处于如下环境内部温度高达150°C左右,在使用环境为高温的发动机室内且在安装成与马达大致一体化的马达外部的框体内直接受到马达的发热的影响,处理电流较大等。根据这些情况,在要对冷却用风扇马达进行大电流通电的时候,即使由焦耳热产生的温度上升在50A时为100°C,仍需要将开关元件的工作温度设定为250°C以上。此外,整体观察马达控制装置,作为异常时的保护开关,在安装平常时通电异常时切断型的保护电路时,在通电路径增加了多余的内部电阻,从而助长了马达控制装置的温度上升。此外,即使开关元件的触点之间的微小的接触电阻的变动,触点部的发热也会作为温度传递至保护开关,即使环境温度在正常范围,也会引起保护开关工作。作为马达控制装置,虽然像保护开关那样在通电路径存在机械式的触点在考虑最终的安全时是必要的,然而在考虑作为马达控制装置的可靠性时,有着机械式的触点不能容易地组装的问题。像这样,当使用电流较大时,即使是在电流低的范围也存在使保护开关工作的温度升高的倾向,保护开关如果是动作温度容易因电流而受到影响的双金属片那样的热感应型保护开关的话,则难以进行稳定的动作。此外,也存在因控制器或构成开关元件的半导体的故障等使马达控制装置内的温度异常地上升的情况,然而一般来说,系统保护优先控制是对冷却用的风扇马达进行的控制,并未考虑对上述那样的温度异常上升的马达控制装置内的电路的保护。此外,为了应对近些年的大电流,如上所述地,在近些年,马达尺寸也存在大型化的倾向,作为这样的应对大电流的马达,大多采用无刷型马达。并且,驱动无刷马达需要三相逆变电路。然而,在三相逆变电路中,无法设定基于开关元件的短路的保护动作。因此,在系CN 102160276 A
说明书
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统的保护优先的控制系统的情况下,难以在系统中组装无刷马达。

发明内容
本发明鉴于上述现有的实际情况,其目的在于提供一种常关型保护元件以及具备该常关型保护元件的控制单元,该常关型保护元件即使是在大电流的情况下动作温度也不受影响,能够对还包括冷却用风扇马达的驱动电路的保护对象电路进行保护以避免过热破损,能够转移至安全温度范围。首先,本发明第一方面的具备常关型保护元件的控制单元为控制马达的驱动的驱动单元,该马达驱动使用了制冷剂和热交换器的冷却系统的热交换器冷却风扇旋转,所述控制单元在内部至少具备控制马达的驱动的开关元件和向该开关元件发送控制信号的控制器,其中,该控制单元具有常关型保护元件,所述常关型保护元件具备第一端子和第二端子,所述第一端子与连接于马达的正负两极的配线中一方的配线连接,所述第二端子不与正负两极的配线中另一方的配线连接而是与接地配线直接连接;以及短路构件,所述短路构件配置于该常关型保护元件的内部,当由开关元件引起的过热达到预定温度以上时使第一端子和第二端子短路,通过在由开关元件引起的过热达到预定温度以上时短路构件使第一端子和第二端子短路,从而使流过开关元件的电流减少,使控制单元从由开关元件引起的过热状态转移到安全的温度范围而不必使冷却系统停止。在该具备常关型保护元件的控制单元中,例如构成为第一端子与开关元件的负载侧配线连接,第二端子与开关元件的接地侧配线连接。此外,上述短路构件例如包括热感应元件和通电用弹性部件,所述热感应元件在预定的温度以上使翘曲方向反转,所述通电用弹性部件根据该热感应元件的反转动作而使配设于该通电用弹性部件的自由端侧的可动触点相对于固定触点接触和离开,所述固定触点固定配置于常关型保护元件的主体装置框体内,第一端子是与可动触点连结的端子,第二端子是与固定触点连结的端子,热感应元件构成为,在常温范围利用常温时的翘曲形状经由通电用弹性部件对可动触点向离开固定触点的位置施力,在异常温度以上使翘曲形状反转,解除对通电用弹性部件的施力,借助通电用弹性部件的弹性使可动触点与固定触点抵接。此外,上述短路构件例如包括热感应元件、通电用弹性部件和固定部件,所述热感应元件在预定的温度以上使翘曲方向反转,所述通电用弹性部件卡合于该热感应元件的两端部从而根据该热感应元件的反转动作而反转,该通电用弹性部件的一端以与一方的配线连接的方式固定在常关型保护元件的主体装置框体内,该通电用弹性部件的另一端具备可动触点,所述固定部件与当热感应元件在预定温度以上使翘曲方向反转时借助该热感应元件的反转而翘曲成凸状的凸部的大致中央抵接,热感应元件构成为在常温范围利用常温时的翘曲形状经由通电用弹性部件对可动触点向离开固定触点的位置施力,在异常温度以上使翘曲形状反转,对通电用弹性部件向与常温时相反的方向施力,从而使可动触点与固定触点抵接,进而随着通电用弹性部件的温度上升,由反转产生的翘曲进一步增大,以与固定部件的抵接点作为支点,由翘曲产生的对通电用弹性部件的作用力进一步增强,使该通电用弹性部件的上述可动触点对上述固定触点的抵接作用力进一步增强。此外,在该具备常关型保护元件的控制单元中,例如构成为,第一端子与正负两极的配线的正极侧连接,在发生由控制单元的内部元件的异常引起的过热时,短路构件使第一端子与第二端子内部短路,使设于单元的外部的过电流切断元件工作,使冷却系统停止。此外,例如也可以构成为,第一端子与正负两极的配线的正极侧连接,第二端子经由设于控制单元的内部的过电流切断元件而与接地配线连接,在发生由控制单元的内部元件的异常引起的过热时,短路构件使第一端子与第二端子内部短路,使过电流切断元件工作,使冷却系统停止。此外,例如也可以是,开关元件由FET(场效应晶体管)构成,第一端子是漏极端子,第二端子是源极端子。此外,优选的是,例如,控制单 元是通上25A以上的电流通电的控制单元,常关型保护元件在接通时的内部电阻为控制单元或开关元件的内部电阻的1/2以下。接下来,本发明第二方面的具备常关型保护元件的控制单元构成为控制马达的驱动的驱动单元,该马达驱动冷却系统的热交换器冷却风扇旋转,并且该控制单元在内部至少具备控制马达的驱动的开关元件和向该开关元件发送控制信号的控制器,其中,该控制单元具备保护元件,该保护元件具有第一端子,其连接于在平常时断开的两触点中一方的触点与配线之间,所述配线连接马达和开关元件;第二端子,其连接在两触点中另一方的触点与开关元件及控制器的接地侧配线之间;以及第三端子,其经由过电流切断元件连接在该第二端子和控制单元的接地端子之间,当发生由内部元件的异常引起的过热时,使第一端子与第二端子之间短路,使流到开关元件的电流减少,抑制控制单元的过热,进而在由电流引起的发热超过允许值时,保护元件将第二端子与第三端子之间切断以将控制单元从电源切断,使控制单元转移至安全温度范围。在该具备常关型保护元件的控制单元中,例如也可以构成为,将第一端子与控制器的正极侧配线连接,在发生由内部元件的异常引起的过热时,使第一端子与第二端子之间短路,使流到控制器和开关元件的电流减少,抑制控制单元的过热,进而在由电流引起的发热超过允许值时,保护元件将第二端子与第三端子之间切断以将控制单元从电源切断, 使控制单元转移至安全温度范围。进而,本发明第三方面的常关型保护元件以驱动控制外部电路的控制电路为保护对象电路,其中,常关型保护元件具有第一端子,其在元件内部与两触点中一方的触点连接,并且该第一端子延伸至元件外部以与保护对象电路的正负两极的配线中一方的配线连接;第二端子,其在元件内部与两触点中另一方的触点连接,并且该第二端子延伸至元件外部以与正负两极的配线中另一方的配线连接;第三端子,其用于与元件外部的接地配线连接;以及温度熔断器,其配置于第二端子和第三端子之间并在预定温度以上熔融,在平常时两触点断开而形成为常关型,而在异常温度下两触点闭合,使保护对象电路的电流在第一触点和第二触点之间分支,由此对保护对象电路进行保护以避免过热破损,当进一步上升的异常温度达到预定温度以上时,温度熔断器熔解,将第一触点与第三触点之间以及第二触点与第三触点之间的电流路切断,从而将保护对象电路和外部电路的电流切断。在该常关型保护元件中,例如也可以构成为,温度熔断器在第二端子和第三端子之间设置端子部件的局部截面积的最小部,并且该温度熔断器通过使在高温区域共晶合金化的组成中的至少两种金属材料层叠来构成包括该最小部的区域。在该情况下,优选的是,例如温度熔断器的端子部件为铜,端子部件的局部截面积的最小部的周围由银的包覆材料构成。根据本发明,能够提供一种常关型保护元件以及具备该常关型保护元件的控制单元,即使是在大电流的情况下工作温度也不受影响,能够对还包括冷却用风扇马达的驱动电路的保护对象电路进行保护以避免过热破损,能够转移至安全温度范围。


图1是作为实施例1的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。图2的(a)是示出构成实施例1中的控制单元的保护元件的开关部的常关型开关的具体结构的一个例子的透视俯视图,图2的(b)是其侧剖视图。图3的(a)是示出构成实施例1中的控制单元的保护元件的开关部的常关型开关的具体结构的另一例子的透视俯视图,图3的(b)是其平常温度时的剖视图,图3的(c)是其异常温度时的剖视图。图4是图3所示的常关型开关的分解立体图。图5是示出作为实施例2的冷却系统的结构的框图。图6是示出作为实施例3的冷却系统和控制单元的结构的框图。图7是作为实施例4的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。图8是作为实施例5的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。图9的(a)是示出构成实施例4或实施例5中的控制单元的保护元件的开关部的常关型开关的具体结构的一个例子的透视俯视图,图9的(b)是其侧剖视图。图10是简要地示出现有的发动机冷却用的电动风扇控制装置的结构的框图。图11是示出对图1中的马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构的图。图12是示出对图5中的马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构的图。图13是示出对图6中的马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构的图。图14是示出对图7中的马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构的图。图15是示出对图8中的马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构的图。
具体实施例方式下面,基于附图详细地说明本发明的实施方式图1是实施例1中的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。图1所示的控制单元10是对马达11的驱动进行控制的控制单元,该马达11驱动作为使用了制冷剂和热交换器的冷却系统的、例如车载用发动机冷却系统的热交换器冷却风扇(未图示)旋转。如图1所示,控制单元10在内部具备开关元件12,其控制马达11的驱动;控制器 13,其向该开关元件12发送控制信号;以及常关型保护元件14 (以下简称为保护元件14)。此外,该控制单元10具备正极端子16,其与电源15的正极配线连接;接地端子17,其与电源15的负极配线(接地配线)连接;驱动控制端子18,其与马达11的负极侧连接;以及信号输入端子19,其接收来自外部的控制信号。 控制器13连接于正极端子16和接地端子17以被供给电力,并且基于接收经由信号输入端子19从外部输入的控制信号、或者基于控制器13中程序化的控制信息,向开关元件12输出对马达11的驱动信号。开关元件12连接在信号输出端子18 (负载侧配线b)和接地端子17 (接地侧配线 c)之间,并且基于来自控制器13的控制信号以预定的周期开闭内部的开关(未图示),由此,控制从电源15供给至马达11并从驱动控制端子18回流的驱动电流,从而控制马达11 的转速。保护元件14具备第一端子12和第二端子22。第一端子21与从电源15连接到马达11的正负两极的配线a和b中一方的配线b (马达11与开关元件12之间的配线)连接。 并且,第二端子22并不与正负两极的配线a和b中另一方的配线即正极侧配线a连接,而是与接地配线c直接连接。换言之,保护元件14与开关元件12相对于电源15的供电配线a( = b)和c并联连接。并且,该保护元件14在内部具备作为短路构件的开关部23,该开关部23在由开关元件12引起的过热达到预定温度以上时使第一端子21与第二端子22短路。该开关部23由在后面详细描述的可动触点32和固定触点34机械地构成,当由开关元件12引起的过热达到预定温度以上时,开关部23的可动触点32与固定触点34闭合, 使第一端子21与第二端子22短路。由此,如上所述,保护元件14与开关元件12相对于供电路并联连接,因此使电流分流至保护元件14侧,使流过开关元件12的电流减少,则无需使冷却系统20停止就能够使控制单元10从由开关元件12引起的过热状态转移至安全的温度范围。图2的(a)是示出具备开关部23作为常关型开关的保护元件14的具体的一个构成例的透视俯视图,图2的(b)示出了图2(a)的侧剖视图。另外,在图2的(a)、(b)中,对与图1所示的框图的结构具有相同的功能的构成部分标以与图1相同的符号示出。如图2的(a)、(b)所示,保护元件14(下面,以符号14a示出)具备外壳27,该外壳27由箱状的壳体25和密封该壳体25的开口部(图中为右方的端部)的绝缘性填充材料26形成。外壳27具备图1所示的第一端子21,其以贯通箱状的壳体25内外的方式固定设置;以及图1所示的第二端子22,其以贯通绝缘性填充材料26内外的方式固定设置。在此,与第一端子21连接的导线端子b(18)和与第二端子22连接的导线端子 c (17)分别示出的是用于与图1中的信号输出端子18 (负载侧配线b)和接地端子17 (接地侧配线c)连接的导线端子。图2的(a)、(b)所示的外壳27在内部具备作为热感应元件的双金属片28,其在预定的温度以上使翘曲方向反转;以及作为导电性的通电用弹性部件的可动板29,其与该双金属片28的反转动作对应地上下动作。双金属片28是大致圆形的热感应元件,其任意的直径方向的一端嵌入并支承于固定设置在外壳27内的绝缘性部件31a的支承部,而另一端则同样地与绝缘性部件31b的支承部抵接从而端部下方被支承。双金属片观被配置成在平常时的温度形成为图示那样的向上凸出的凸状。可动板四以与双金属片观对置的方式配置于双金属片观的上方,并且该可动板 29的与双金属片观的一端处于相同方向的一端以与第一端子21连接的方式固定在外壳 27内,而在另一端即自由端侧的下表面通过焊接安装有可动触点32。并且,在可动板四,在固定于外壳27内的一端和自由端之间,在与双金属片观的凸状的大致中央对置的位置形成有凹部33,该凹部33通过冲裁模具等形成。此外,在与可动板四的可动触点32对置并离开的位置,在外壳27固定有与第二端子22连接的固定触 ;34 ο图2的(a)、(b)所示的各部分的状态是平常时即常温时的状态,在该状态下,双金属片观为图2所示的向上凸出的翘曲形状。并且,可动板四的凹部33为朝下凸出的凸状,该凸状的下表面大致中央与双金属片观的呈向上的凸状的上表面的大致中央接触。由于可动板四以本来的自由配置形状水平地将上述的一端固定于外壳27,因此, 该可动板四在图2的(a)、(b)所示的与双金属片28的接触部处被双金属片28向上方按压,可动板四被从作为自由的配置形状的水平位置朝向上方施力。这样,双金属片观在平常时经由可动板四对可动触点32朝向离开固定触点34的位置施力。在此,作为图1所示的短路构件的开关部23在图2的(a)、(b)中由双金属片28、 可动板四、可动触点32以及固定触点34构成。即,平常时,如上所述,可动触点32与固定触点;34处于断开状态。并且,当达到异常温度以上时,双金属片观使翘曲形状反转。由此,由双金属片观的此前呈凸状的上表面与可动板四的呈向下的凸状的下表面的接触实现的对可动部四向上方的作用力被解除,可动部四借助其弹力,以回到本来的配置形状即水平位置的方式使具有可动触点32的自由端侧向下方移动。由此,可动触点32压接于固定触点34,从而在可动触点32和固定触点34形成电通路,第一端子21和第二端子22短路。由此,当将图2的(a)、(b)所示的保护元件1 作为保护元件14配设于图1所示的控制单元10的预定位置时,实现了图1所说明的功能。S卩,在图2的(a)、(b)所示的结构中,当由开关元件12引起的过热达到预定温度以上时,保护元件Ha的第一端子21和第二端子22短路,使流过开关元件12的电流减少, 实现了无需使冷却系统20停止就能够使控制单元10从由开关元件12引起的过热状态转移至安全的温度范围的功能。图3的(a)是示出构成控制单元10的保护元件14的开关部23的常关型开关的具体结构的另一构成例的透视俯视图,图3的(b)是其平常温度时的剖视图,图3的(c)是其异常温度时的剖视图。图4是图3的(a)、(b)、(c)所示的常关型开关的分解立体图。另外,在图3的 (a)、(b)、(c)和图4中,对与图1所示的框图的结构和图2所示的结构具有相同的功能的构成部分标以与图1相同的符号示出。如图3的(a)、(b)、(c)和图4所示,保护元件14 (下面,以符号14b示出)具备外壳27,该外壳27由箱状的壳体25和密封该壳体25的开口部(图中为右方的端部)的绝缘性填充材料26形成。
图3的(a)、(b)、(c)所示的保护元件14b以如下方式完成在将图4所示的内部的各构成部件一体地组装成为内部单元后,将该内部单元插入壳体25内,然后将壳体25的开口部(图中为右方的端部)利用绝缘性填充材料26密封。在此,先对图4进行说明。如图4从上到下所示,内部单元35由作为固定部件的下表面凸状部件36、作为热感应元件的双金属片37、作为通电用弹性部件的导电性弹性板状部件38以及完成端子安装的绝缘性固定用部件39构成。绝缘性固定用部件39由截面形成为横向较长的二字的部件构成。在该绝缘性固定用部件39中,在长边方向的一方的端部(在图4中为左斜下方,二字形的开口部)以沿水平方向嵌入的状态固定有第一端子用部件41,该第一端子用部件41向外部方向凸出形成有第一端子21。在该第一端子用部件41的第一端子21侧的宽度较宽的端部形成两个铆接用凸起 42,在它们的相反侧的尖细的端部,以将尖细的端部向上弯折的形状凸出设置有一个定位用凸起43。 此外,绝缘性固定用部件39的长边方向的另一端(在图4中为右斜上方端部)以沿水平方向嵌入的状态固定有第二端子用部件42,该第二端子用部件42向外部方向凸出形成有第二端子22。另外,在第二端子部件44的第二端子22的相反侧形成有与第二端子22形状相同的空端子45。在图3的(a)所示的形状中,导线端子c(17)与第二端子22连接,但即使取而代之将导线端子c (17)与空端子45连接,作为保护元件14b的功能也没有变化。导线端子c(17)与哪一个连接是任意的。在该第二端子用部件44的内侧端部附近形成有固定触点34。与形成有该固定触点34的第二端子用部件44的内侧对应的绝缘性固定用部件39的上表面形成为具有比二字形的开口部侧高的阶梯差。并且,在分布于绝缘性固定用部件39的二字形的开口部侧的两侧的低的阶梯差部的上表面分别形成各两个共计四个的长孔46(46a、46b、46c、46d)。此外,在低的阶梯差部的两个长孔46a和46b之间以及46c和46d之间的内壁面形成有圆弧状的缺口部47 (47a、 47b)。在如此构成的绝缘性固定用部件39的上述两个铆接用凸起42,分别嵌合形成于导电性弹性板状部件38的长边方向的一方的端部(图中左斜下方的端部)的两个止动孔 48,对铆接用凸起42进行铆接,从而将导电性弹性板状部件38的一方的端部固定于绝缘性固定用部件39。在导电性弹性板状部件38的长边方向的另一方的端部(图的右斜上方端部),在下表面焊接连接有可动端子32。此外,在导电性弹性板状部件38的大致中央形成有供第一端子用部件41的定位用凸起43自由出入的孔49,在以该孔49为中心沿长边方向大致对称的位置,通过切入和弯折形成有朝向孔49的方向的爪部51 (5la、5lb)。双金属片37在平常温度下使形成为凸状的面朝下,S卩,在平常温度下为向上呈凹状的形态,使该双金属片37的直径方向的任意的对置的端部与导电性弹性板状部件38的两个爪部51a、51b卡合,从而相对于导电性弹性板状部件38在长边方向的移动受到限制, 并且,通过与两个爪部51a和51b的卡合,使导电性弹性板状部件38向上翘曲。
此外,双金属片37的与卡合于爪部51a和51b的直径正交的直径方向配置在圆弧状的缺口部47a和47b之间,所述圆弧状的缺口部47a和47b形成于分布在绝缘性固定用部件39的二字形的两侧的低的阶梯差部的内壁面,由此,双金属片37上下摆动自如且相对于导电性弹性板状部件38向短边方向的移动受到限制。在到此为止的组装状态下,对于绝缘性固定用部件39,将具有止动孔48的一方的端部固定于绝缘性固定用部件39,且通过与双金属片37卡合而以向上翘曲的方式被施力, 因此,安装有可动触点32的另一方的端部被向上方提升,在平常温度时,可动触点32维持在与固定触点34分离的位置。在该状态下,下表面凸状部件36安装于绝缘性固定用部件39。下表面凸状部件36 在大致四边形状的板状主体中央部形成有利用冲模等形成的呈向下凸出的形状的凸状部 52,在四边形状的四角形成有插入部53 (53a、53b、53c、53d),所述插入部53 (53a、53b、53c、 53d)通过相对于主体部件表面呈直角地向下折弯而形成。在将下表面凸状部件36安装于绝缘性固定用部件39时,上述四个插入部53 (53a、 53b、53c、53d)分别插入绝缘性固定用部件39的四个长孔46 06a、妨b、46c、46d)。由此,完成内部单元35的各部件的组装。此后,将导线端子c(17)连接于第二端子22,将内部单元35插入图3的(a)、(b)、(c)所示的壳体25内,在第一端子21从预先形成于壳体25的进深部的孔凸出到外部的状态下,向壳体25的开口部填充绝缘性填充材料 26以密封壳体内部。这样,完成图3的(a)、(b)、(c)所示的保护元件14b。另外,在图3的(a)、(b)、 (c)中,仅对被认为是需要说明的部分标以图4中说明的各部分的标号并示出。如图3的(b)的平常温度时的剖视图所示,在平常温度时的保护元件14b中,与导电性弹性板状部件38的两个爪部51a和51b卡合的双金属片37在平常温度下呈向上凹进的状态,由此,使导电性弹性板状部件38向上翘曲。此外,在该状态下,定位用凸起43穿过导电性弹性板状部件38的孔49而与双金属片37的凸面大致中央抵接,由此,该导电性弹性板状部件38的安装有可动触点32的端部侧以定位用凸起43为支点,以向离开固定触点34的上方翘曲更大的方式被施力,所述导电性弹性板状部件38的安装有可动触点32的端部的相反侧端部利用止动孔48和铆接用凸起42固定在绝缘性固定用部件39侧。由此,不存在因轻微的振动等使可动触点32与固定触点34闭合的情况。并且,当保护元件14b的环境温度达到预定的异常温度以上时,双金属片37使翘曲方向反转,形成为图3的(c)所示的向上的凸状。下表面凸状部件36的凸状部52抵接于形成为向上的凸状的双金属片37的上表面大致中央。由此,使翘曲方向反转后的双金属片37的作用力以双金属片37的上表面中央部与下表面凸状部件36的凸状部52的抵接点为支点,并以固定导电性弹性板状部件38侧的爪部51a为力点,根据杠杆原理,作用于导电性弹性板状部件38的安装有可动触点32的端部侧,使可动触点32与固定触点34抵接。在该保护元件14b的结构中,不仅根据环境温度的上升,还根据由导电性弹性板状部件38的通电引起的温度上升,使双金属片37的基于反转的翘曲进一步增大。由此,双金属片37以与下表面凸状部件36的凸状部52的抵接点为支点,使由翘曲产生的对导电性弹性板状部件38的作用力进一步增强,从而经由导电性弹性板状部件 38使可动触点32对固定触点34的抵接作用力进一步增强。这样,在本例的其他构成例中,在之前的构成例的作用、效果的基础上,由于除了导电性弹性板状部件38的接触压力之外还通过追加双金属片37增加了按压力,因此强化了触点之间的接触压力。此外,万一在因触点部处的接触电阻的增加而在触点部产生多余的焦耳热的情况下,双金属片37感知该温度,而发生向进一步加大翘曲的方向变位。由此,进一步增强了接触压力,并且在触点的接触部发生摩擦接触动作,触点的接触部向稳定的方向转移。即,根据其他的构成例,能够具有自行修正触点的接触部的不良情况的功能。一般地,向上述的开关元件12那样的半导体开关元件实现了低电阻化,然而仍然具有数πιΩ至ΙΟπιΩ的电阻值。对此,本例的保护元件14在以下,并且根据尺寸不同还可以构成内部电阻在ΙπιΩ左右的保护元件。因此,本例中的保护元件14处于接通时的内部电阻在控制单元10或者开关元件 12的内部电阻的1/2以下。此外,该控制单元10是能够通上25Α以上的电流的控制单元。 此外,这些情况在以下的实施例2 5中也是同样的。当保护元件14工作时,实际上使开关元件12短路了,不过保护元件14的内部电阻为ΙπιΩ左右,与此相对,FET(场效应晶体管)等开关元件12的内部电阻至少是保护元件的内部电阻的数倍。因此,由于电流的流动是与该电阻的比的倒数相应的,因此在低电阻的保护元件14侧流过更多的电流,而开关元件12的电流则减少至几分之一以下。其结果是,开关元件12等发生故障的部件的发热减少至安全范围。这样,以内部电阻比开关元件12的内部电阻小的保护元件14使电路短路,以保护元件14形成分流电路,使电流的大部分分流至保护元件14侧,由此,使流过故障部件(控制器13或者开关元件12)的电流减少,从而能够从危险的温度范围转移至设计上安全的温度范围。此外,对于双金属片观的动作温度,通过以在预定的环境下不复原的方式设定复原温度,实质上能够使其仅动作一次。由此,能够防止例如在车辆的行驶中再动作,即使在车辆的行驶中有电流流过时也不再动作,因此更为安全。本例的保护元件14在正常时并不通电,因此完全不会对正常动作产生不良影响。 作为安全对策安装保护元件,从而能够维持高可靠性。此外,通过保护元件14的工作,利用开关部23使对马达11的PWM(脉冲宽度调制)控制短路,其结果是,冷却系统成为常时接通状态,马达11成为额定的全速旋转状态, 这样无需使风扇马达停止,也不会使冷却系统停止,因此,本例的结构作为例如行驶中的车辆的发动机的冷却系统的安全对策是非常重要的。另外,在发生上述那样的异常的情况下,也能够通过显示等向车辆的驾驶者告知故障状态,然而由于马达11 (风扇马达)常时全速旋转,因此,驾驶者能够容易地察觉到异常的发生。此外,由于风扇马达常时全速旋转直到车辆的运行停止,因此冷却系统能够在安全侧停止功能。这样,在本发明中,通过将保护元件构成为常关型·异常时短路型的结构,即使存在高温下的大电流,在正常时由于没有电流直接流到保护元件,因此不会伴随由通电引起的温度上升,即,不存在由电流引起的工作温度的变化,能够按照设计时设定的正确的工作温度进行稳定的工作。此外,由于并未插入到冷却系统的主体电路的通电路径,因此,在正常动作时也不会成为阻碍电流本来的功能的主要因素。因此,容易与控制单元的具有可靠性的设计对应, 是能够兼顾可靠性和安全性的唯一结构。另外,在上述实施例1中,通常,在保护元件14工作的时候全部电流都不流过保护元件14,因此,保护元件14侧的温度上升不大。然而,在马达11全速旋转、制冷剂温度降低,控制单元56或59的通电停止、或者开关元件12形成断开的情况下,形成全部电流流过保护元件14的状态。在该情况下,存在因长时间的大电流通电使温度大幅上升从而保护元件14破损的可能性。在这样的情况下,最终不得不将冷却系统与电源切断。具有这样的功能的控制单元的构成例作为实施例2和3在以下说明。实施例2相对于如上所述的实施例1的另一构成例的具有具备自行修正型的开关部的保护 元件14b的控制单元10,还可以构成为具有如下功能即使电流进一步增大、万一保护元件14b (14a也是同样的)的通电路径过热,也能够应对该危险,使冷却系统的电通路熔断, 使冷却系统的最终状态以断开的状态结束。对此作为实施例2在以下说明。图5是示出作为实施例2的冷却系统的结构的框图。另外,在图5中,对与图1所示的结构相同的构成部分或者相同的功能部分标以与图1相同的符号并示出。如图5所示,在本例的冷却系统55中,控制单元56与图1所示的控制单元10的不同点为,保护元件14的第一端子21与从电源15连接至控制单元56的正负两极的配线的、从正极端子16向控制器13供电的正极侧连接。此外,在控制单元56的外部配置有作为过电流切断元件的熔断器57,该熔断器57 安装于正极端子16与电源15之间。在图5所示的冷却系统55的结构中,如图1至图4所说明的,保护元件14 (14a或 14b)的作为短路构件的开关部23在发生由控制单元56的内部元件(控制器13、开关元件 12等)的异常引起的过热时,使第一端子32和第二端子34(参照图2或图3的(a)、(b)、 (c))内部短路。由此,在本例中,熔断器57串联连接在与保护元件14的第一端子21连接的控制单元56的正极端子16和电源15之间,该熔断器57感应到流过保护元件14的短路电路的电流,从而将从电源15向整个电路送出的电流路在正极侧切断,使冷却系统55整体停止。这样,在本例这样的常关型的保护元件中,还可以配置熔断器57作为外部的切断构件,通过强制地使该外部的切断构件工作来维持电路的保护。实施例3在上述实施例2中,将作为过电流切断元件的熔断器57配置于控制单元56的外部,不过将熔断器配置于控制单元的内部也能够发挥与上述相同的作用。对此作为实施例 3在以下说明。图6是示出作为实施例3的冷却系统和控制单元的结构的框图。另外,图6所示的冷却系统58的整体结构除了熔断器57的配置位置以外,与图5所示的冷却系统55的整体结构相同,因此仅对需要说明的构成部分标以与图5相同的标号并示出。如图6所示,在本例的冷却系统58中,与图5所示的冷却系统55的不同点为,熔断器57连接于保护元件14的第二端子22与接地端子17 (接地侧配线c)之间。在该图6所示的冷却系统58的结构中,如图1至图4所说明的,保护元件14(1 或14b)的作为短路构件的开关部23在发生由控制单元59的内部元件(控制器13、开关元件12等)的异常引起的过热时,使第一端子32和第二端子34(参照图2或图3的(a)、 (b)、(c))内部短路。由此,在本例中,熔断器57连接于保护元件14的第二端子22与控制单元59内部的接地端子17 (接地侧配线c)之间,该熔断器57感应到流过保护元件14的短路电路的电流,从而将由电源15供给并从整个电路集中到接地侧的电流路切断,使冷却系统58整体停止。另外,在上述的实施例2或实施例3中,熔断器57可以是电流熔断器,也可以采用继电器等操作型的电流切断装置。实施例4图7是示出作为实施例4的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。另外, 在图7所示的冷却系统60的结构中,对与图1所示的冷却系统20的结构相同的构成部分标以与图1相同的符号并示出。在图7所示的冷却系统60中,控制单元61的保护元件62的结构与图1所示的冷却系统20的控制单元10的保护元件14不同。除该不同的部分以外的结构的功能和作用与图1的情况相同,因此省略在此的说明。在图7所示的保护元件62中,保护元件62除了第一端子21和第二端子22之外还具备第三端子63。在该保护元件62中,第一端子21与从电源15连接到马达11的正负两极的配线 a和b中一方的配线b (连接马达11与开关元件12之间的配线)连接这一点,以及第二端子22与控制器13和开关元件12的接地侧配线d连接这一点与图1的情况是相同的。此外,第二端子22与开关部23的固定触点34连接这一点与图1的情况是相同的。 只是在本例中,第二端子22还与固定触点34 —起经由作为过电流切断元件的熔断器64而与第三端子63连接,第三端子63与接地配线c直接连接。换言之,控制器13和开关元件 12的接地侧经由第二端子22、熔断器64和第三端子63而与接地配线c连接。该控制单元61在发生由内部元件(控制器13、开关元件12等)的异常引起的过热时,在保护元件62的开关部23中使可动触点32与固定触点34闭合,使第一端子21与第二端子22之间短路,使流过控制器13和开关元件12等的电流减少,抑制控制单元61的过热,从而转移至安全温度范围。但是,当保护元件62进一步因电流引起的发热而超过允许值时,将第二端子22与第三端子63之间的熔断器64熔断。由此,切断第二端子22与第三端子63之间的电流,将控制单元61从电源15切断,使控制单元61转移至安全温度范围。另外,此时,冷却系统60 也停止动作。实施例5
图8是示出作为实施例5的控制冷却用风扇马达的驱动的控制单元的框图。另外, 在图8所示的冷却系统65的结构中,对与图7所示的冷却系统60的结构相同的构成部分标以与图7相同的符号并示出。在 图8所示的冷却系统65中,控制单元66的保护元件62的其他构成部分的连接方法与图7的情况不同。除该不同的部分以外的结构的功能和作用与图7的情况相同,因此省略在此的说明。在图8的保护元件62中,第一端子21的连接位置与图7的情况不同。S卩,在图8 中,保护元件62的第一端子21与从电源15连接到控制单元66的正负两极的配线中的、从正极端子16向控制器13供电的正极侧连接。在本例的情况下,该控制单元66在发生由内部元件(控制器13、开关元件12等) 的异常引起的过热时,在保护元件62的开关部23中使可动触点32与固定触点34闭合,使第一端子21与第二端子22之间短路,使流过控制器13和开关元件12等的电流减少,抑制控制单元61的过热,从而转移至安全温度范围。另外,当保护元件62进一步因电流引起的发热而超过允许值时,将第二端子22与第三端子63之间的熔断器64熔断。由此,切断第二端子22与第三端子63之间的电流,将控制单元61从电源15切断,使控制单元61转移至安全温度范围。另外,此时,冷却系统60 也停止动作。图9的(a)是示出在上述实施例4和实施例5中,具备作为开关部23的常关型开关的保护元件62的具体的一个构成例的透视俯视图,图9的(b)是其侧剖视图。另外,在图9的(a)、(b)中,对与图7和图8所示的框图的结构具有相同的功能的构成部分,仅对在此需要说明的构成部分标以与图7和图8相同的符号并示出,并省略必要的说明以外的说明。此外,基本来说,图9的(a)、(b)所示的结构为,在图2所示的结构中,新安装有经由过电流熔断部67而与第一端子21连通的第三端子63。因此,对与图2所示的结构相同的功能 构成部分,仅对在此需要说明的结构标以与图2相同的符号示出,并省略必要的说明以外的说明。在图9的(a)、(b)所示的本例的保护元件62的结构中,作为构成温度熔断器的过电流熔断部67在第一和第三端子之间连接专用的温度熔断器部件的话,不仅结构变得大型化,而且组装技术的难度也提高了。因此,本例的过电流熔断部67以如下方式形成将连结第一端子21和第三端子 63的端子部件68的一部分的截面积形成得最小,使其尽可能容易地在高温时熔断。然而,在像本例那样流过25A之类的大电流的保护元件的情况下,为了使电流路低电阻化,不得不采用铜作为端子部件,然而由于铜的熔点高达1083°C,因而需要使熔断点降低。要使熔断点降低,优选使在高温区域共晶合金化的组成中的至少两种金属材料层叠而构成。具体来说,由于如上所述不得不采用铜作为端子部件,因此,在该由铜构成的端子部件68的局部截面积最小的部分的周围包覆熔点为960°C的银69。于是,通过实验确认到在高温区域,在铜与银的界面发生扩散,共晶组织生长,由此,熔点降低至780°C。
此外,铜和银都是导电率(IACS%)高的材料,铜为100%,银为105%,不过共晶结构(银了?^^铜观^)的导电率则降低至77%。因此,在过电流熔断部67设定最小的截面积部,在异常时的200°C左右的环境温度和30A至50A左右的大电流流过的状况下,通过上述的扩散反应、共晶组织的生长,高温部的固有电阻一下子提高并形成熔断,通过进行这样的设定,能够实现图7或图8所示的控制单元61或66的功能。另外,在上述的实施例1 5中,因控制单元的内部元件的异常而工作的保护元件可以构成为,使其双金属片的复原温度在预定的环境温度以下,从而通过动作后的通电部的温度而限制复原。在该情况下,根据设定为环境温度以下的设定温度不同,也可以设定为在设想的环境下仅动作一次。另外,在上述的各实施例中,在控制单元的电路结构中,均是将马达的正极侧与电源的正极侧直接连接,并将马达的负极侧经由开关元件与接地侧连接的结构,不过,当然也可以构成为马达的正极侧经由开关元件与电源连接,而马达的负极侧直接与接地侧连接。这些马达和开关元件相对于电源和接地的连接方式进行更换的结构具体在图 11 图15示出。图11是与图1对应的变更图,图12是与图5对应的变更图,图13是与图 6对应的变更图,图14是与图7对应的变更图,图15是与图8对应的变更图。产业上的可利用性本发明能够用于具备保护元件的控制单元,其中所述保护元件在平常时为关闭型,在温度异常时使触点闭合来对保护对象电路进行保护以避免过热破损。标号说明1 电源电池;2 马达;3 马达控制装置(发动机冷却用电动风扇控制装置);4 控制器;5 开关元件;6 控制信号;10 控制单元;11 马达;12 开关元件;13 控制器; 14(14aU4b)常关型保护元件(保护元件);15 电源;16 正极端子;17 接地端子;18 驱动控制端子;19 信号输入端子;20 冷却系统;21 第一端子;22 第二端子;23 开关部; 25 箱状的壳体;26 绝缘性填充材料;27 外壳;28 双金属片;29 可动板;31a、31b 绝缘性部件;32 可动触点;33 凹部;34 固定触点;25 壳体;26 绝缘性填充材料;27 外壳; 35 内部单元;36 下表面凸状部件;37 双金属片;38 导电性弹性板状部件;39 绝缘性固定用部件;41 第一端子用部件;42 铆接用凸起;43 定位用凸起;44 第二端子用部件; 45 空端子;46(46a、46b、46c、46d)长孔;47(47a、47b)圆弧状的缺口部;48 止动孔;49 孔;51 (51a,51b)爪部;52 凸状部;53 (53a、53b、53c、53d)插入部;55 冷却系统;56 控制单元;57 熔断器;58 冷却系统;59 控制单元;60 冷却系统;61 控制单元;62 保护元件;63 第三端子;64 熔断器;65 冷却系统;66 控制单元;67 过电流熔断部;68 端子部件;69 银。
权利要求
1.一种具备常关型保护元件的控制单元,该控制单元控制马达的驱动,该马达驱动使用了制冷剂和热交换器的冷却系统的热交换器冷却风扇旋转,所述控制单元在内部至少具备控制上述马达的驱动的开关元件和向该开关元件发送控制信号的控制器,其特征在于,该控制单元具有常关型保护元件,所述常关型保护元件具备第一端子和第二端子,所述第一端子与连接于上述马达的正负两极的配线中一方的配线连接,所述第二端子不与上述正负两极的配线中另一方的配线连接而是直接连接于接地配线;以及短路构件,所述短路构件配置于该常关型保护元件的内部,当由上述开关元件引起的过热达到预定温度以上时,该短路构件使上述第一端子和上述第二端子短路,通过在由上述开关元件引起的过热达到预定温度以上时上述短路构件使上述第一端子和上述第二端子短路,从而使流过上述开关元件的电流减少,使上述控制单元从由上述开关元件引起的过热状态转移到安全的温度范围而不必使上述冷却系统停止。
2.根据权利要求1所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于,上述第一端子与上述开关元件的负载侧配线连接,上述第二端子与上述开关元件的接地侧配线连接。
3.根据权利要求1所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于,上述短路构件包括热感应元件和通电用弹性部件,所述热感应元件在预定的温度以上使翘曲方向反转,所述通电用弹性部件根据该热感应元件的反转动作而使配设于该通电用弹性部件的自由端侧的可动触点相对于固定触点接触和离开,所述固定触点固定配置于上述常关型保护元件的主体装置框体内,上述第一端子是与上述可动触点连结的端子, 上述第二端子是与上述固定触点连结的端子,上述热感应元件构成为,在常温范围利用常温时的翘曲形状经由上述通电用弹性部件对上述可动触点向离开上述固定触点的位置施力,在异常温度以上使翘曲形状反转,解除对上述通电用弹性部件的上述施力,借助上述通电用弹性部件的弹性使上述可动触点与上述固定触点抵接。
4.根据权利要求1所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于,上述短路构件包括热感应元件、通电用弹性部件和固定部件,所述热感应元件在预定的温度以上使翘曲方向反转,所述通电用弹性部件卡合于该热感应元件的两端部从而根据该热感应元件的反转动作而反转,该通电用弹性部件的一端以与上述一方的配线连接的方式固定在上述常关型保护元件的主体装置框体内,该通电用弹性部件的另一端具备可动触点,所述固定部件与当上述热感应元件在预定温度以上使翘曲方向反转时借助该热感应元件的反转而翘曲成凸状的凸部大致中央抵接, 上述热感应元件构成为,在常温范围利用常温时的翘曲形状经由上述通电用弹性部件对上述可动触点向离开上述固定触点的位置施力,在异常温度以上使翘曲形状反转,对上述通电用弹性部件向与常温时相反的方向施力,从而使上述可动触点与上述固定触点抵接,进而,随着上述通电用弹性部件的温度上升,由上述反转产生的翘曲进一步增大,以与上述固定部件的抵接点作为支点,由翘曲产生的对上述通电用弹性部件的作用力进一步增强,使该通电用弹性部件的上述可动触点对上述固定触点的抵接作用力进一步增强。
5.根据权利要求1所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于, 上述第一端子与上述正负两极的配线的正极侧连接,在发生由上述控制单元的内部元件的异常引起的过热时,上述短路构件使上述第一端子与上述第二端子内部短路,使设于上述单元的外部的过电流切断元件工作,使上述冷却系统停止。
6.根据权利要求1所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于, 上述第一端子与上述正负两极的配线的正极侧连接,上述第二端子经由设于上述控制单元的内部的过电流切断元件而与上述接地配线连接,在发生由上述控制单元的内部元件的异常引起的过热时,上述短路构件使上述第一端子与上述第二端子内部短路,使上述过电流切断元件工作,使上述冷却系统停止。
7.根据权利要求1、5或6所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于,上述开关元件由FET (场效应晶体管)构成,上述第一端子是漏极端子,上述第二端子是源极端子。
8.根据权利要求1、5或6所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于, 上述控制单元是通上25A以上的电流的控制单元,上述常关型保护元件在接通时的内部电阻为上述控制单元或上述开关元件的内部电阻的1/2以下。
9.一种具备常关型保护元件的控制单元,该控制单元控制马达的驱动,该马达驱动冷却系统的热交换器冷却风扇旋转,所述控制单元在内部至少具备控制上述马达的驱动的开关元件和向该开关元件发送控制信号的控制器,其特征在于,该控制单元具备保护元件, 该保护元件具有第一端子,该第一端子连接于在平常时断开的两触点中一方的触点与配线之间,所述配线连接上述马达和上述开关元件;第二端子,该第二端子连接于上述两触点中另一方的触点与上述开关元件及上述控制器的接地侧配线之间;以及第三端子,该第三端子经由过电流切断元件连接在该第二端子和上述控制单元的接地端子之间,当发生由内部元件的异常引起的过热时,该保护元件使上述第一端子与上述第二端子之间短路,使流到上述开关元件的电流减少,以抑制上述控制单元的过热,进而在由电流引起的发热超过允许值时,上述保护元件将上述第二端子与上述第三端子之间切断以将上述控制单元从电源切断,使该控制单元转移至安全温度范围。
10.根据权利要求9所述的具备常关型保护元件的控制单元,其特征在于, 上述第一端子与上述控制器的正极侧配线连接,在发生上述由内部元件的异常引起的过热时,使上述第一端子与上述第二端子之间短路,使流到上述控制器和上述开关元件的电流减少,以抑制上述控制单元的过热,进而在由电流引起的发热超过允许值时,上述保护元件将上述第二端子与上述第三端子之间切断以将上述控制单元从电源切断,使该控制单元转移至安全温度范围。
11.一种常关型保护元件,其以驱动控制外部电路的控制电路为保护对象电路,其特征在于,该常关型保护元件具有第一端子,该第一端子在元件内部与两触点中一方的触点连接,并且该第一端子延伸至元件外部,以与上述保护对象电路的正负两极的配线中一方的配线连接;第二端子,该第二端子在元件内部与上述两触点中另一方的触点连接,并且该第二端子延伸至元件外部,以与上述正负两极的配线中另一方的配线连接;第三端子,其用于与元件外部的接地配线连接;以及温度熔断器,该温度熔断器配置于上述第二端子和上述第三端子之间并在预定温度以上熔融,在平常时上述两触点断开而形成为常关型,而在异常温度下上述两触点闭合,使上述保护对象电路的电流在上述第一触点和上述第二触点之间分支,由此对上述保护对象电路进行保护以避免过热破损,当进一步上升的异常温度达到上述预定温度以上时,上述温度熔断器熔解,将上述第一触点与上述第三触点之间以及上述第二触点与上述第三触点之间的电流路切断,由此,将上述保护对象电路和上述外部电路的电流切断。
12.根据权利要求11所述的常关型保护元件,其特征在于,上述温度熔断器在上述第二端子和上述第三端子之间设置端子部件的局部截面积的最小部,通过使在高温区域共晶合金化的组成中的至少两种金属材料层叠来构成包括该最小部的区域。
13.根据权利要求12所述的常关型保护元件,其特征在于,上述温度熔断器的端子部件为铜,端子部件的局部截面积的最小部的周围由银的包覆材料构成。
全文摘要
控制单元的保护元件的第一端子与马达和开关元件间的配线连接,第二端子直接与控制器和开关元件共用的接地侧配线连接。保护元件在内部具备由可动触点和固定触点构成的常关型的开关部,当由开关元件产生的过热达到预定温度以上时可动触点与固定触点闭合,使第一端子和第二端子短路,使电流分流至保护元件侧,使流到开关元件的电流减少,使控制单元从由开关元件引起的过热状态转移至安全的温度范围而不必使冷却系统停止。
文档编号H02H5/04GK102160276SQ200980136648
公开日2011年8月17日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年9月30日
发明者武田秀昭 申请人:打矢恒温器株式会社
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