JP6652006B2 - DC motor protection circuit device - Google Patents
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Description
本発明は、直流モータの通電経路に温度ヒューズを備える直流モータ保護回路装置に関する。 The present invention relates to a DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in a current path of a DC motor.
従来、キースイッチ等が何らかの理由で故障し、スタータのモータ部に電流が連続して通電される異常な連続通電が生じた場合に、モータ部が発熱して損傷する恐れがある。これに対し、モータ部の損傷を未然に防ぐための保護回路装置として、モータ部への異常な連続通電時に溶断してモータ回路を遮断するヒューズをモータ回路内に設けることが一般的である。
特許文献1には、グロメットを介してモータ外部からモータ内部へ配線されるモータリード線とブラシリード線(または界磁コイル)とが低融点のロー材によって接合される事例が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a key switch or the like fails for some reason and abnormal continuous energization in which current is continuously applied to a motor unit of a starter occurs, the motor unit may generate heat and may be damaged. On the other hand, as a protection circuit device for preventing damage to the motor unit, it is common to provide a fuse in the motor circuit that blows and shuts off the motor circuit when abnormal continuous energization of the motor unit occurs.
Patent Literature 1 describes an example in which a motor lead wire and a brush lead wire (or a field coil) wired from the outside of the motor to the inside of the motor via a grommet are joined by a low melting point brazing material.
グロメットには、ロー材が溶融した時にモータリード線とブラシリード線とを分離する予圧が加えられている。ロー材は、400〜700度で溶融するヒューズとして機能し、例えば、モータ部への連続通電や短時間サイクルの断続通電が行われた場合に、モータ部で絶縁破壊等が起こる前に溶融する。ロー材が溶融してグロメットの与圧によりモータリード線とブラシリード線とが分離すると、モータ部への電流が強制的に遮断されるため、モータ部の過熱による損傷を防止できる。 A preload is applied to the grommet to separate the motor lead wire and the brush lead wire when the brazing material is melted. The brazing material functions as a fuse that melts at 400 to 700 degrees. For example, when continuous energization to the motor unit or intermittent energization for a short cycle is performed, it melts before dielectric breakdown or the like occurs in the motor unit. . When the brazing material is melted and the motor lead wire and the brush lead wire are separated by pressurization of the grommet, current to the motor unit is forcibly cut off, so that damage to the motor unit due to overheating can be prevented.
ところで、通常のエンジン始動時のクランキング負荷相当で意図せず早期にヒューズが機能してモータ回路が遮断すると、エンジン始動不良に陥る。そこで、エンジン始動不良を防ぐ目的として、モータ構成部品の損傷要因の一つであるモータ内部雰囲気温度の高温化を正確に検知して作動する温度ヒューズが必要になる。
しかし、特許文献1のヒューズ(ロー材)は、モータ部への通電中に高温となるブラシからブラシリード線を通じて伝熱の影響を受けるため、モータ部の損傷に問題の無い温度領域であっても、早期に溶断してモータ回路を遮断してしまう問題があった。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、モータ内部の雰囲気温度に依存して溶断できる温度ヒューズを備えた直流モータ保護回路装置を提供することにある。
By the way, if the fuse functions unintentionally and early so as to correspond to the cranking load at the time of normal engine start and the motor circuit is cut off, engine start failure occurs. Therefore, for the purpose of preventing engine start failure, a thermal fuse that operates by accurately detecting a high ambient temperature inside the motor, which is one of the causes of damage to motor components, is required.
However, the fuse (blow material) disclosed in Patent Document 1 is affected by heat transfer from the brush, which becomes high in temperature during energization to the motor unit, through the brush lead wire, and is in a temperature region where there is no problem in damage to the motor unit. However, there is a problem that the motor circuit is cut off at an early stage and the motor circuit is cut off.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a DC motor protection circuit device having a temperature fuse that can be blown depending on the ambient temperature inside the motor. .
本発明は、電機子に設けられる整流子上をブラシが摺動する直流モータに適用され、この直流モータの外殻を形成するモータフレームに囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズを設けた直流モータ保護回路装置であって、前記ブラシに接続されるブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材を有し、前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有することを特徴とする。
そして、本発明の第1の態様によれば、熱伝導緩衝部材は、ブラシリード線より熱伝導率が低く、第2の態様によれば、熱伝導緩衝部材は、ブラシリード線より熱容量が大きい。
また、第3の態様によれば、通電経路の一部を構成してモータフレームの外部からモータ内部へ配設される導電部材を有し、導電部材のグランド側に温度ヒューズが設けられ、プラス側のブラシに接続されるブラシリード線と温度ヒューズとの間に熱伝導緩衝部材が配置され、熱伝導緩衝部材は、温度ヒューズによって導電部材のグランド側に接合され、且つ、絶縁部材によって導電部材に固定される。
また、第4の態様によれば、ブラシを格納するブラシホルダが取り付けられる導電性のブラシプレートを有し、ブラシプレートがモータフレームに接触して配置され、温度ヒューズは、電機子よりマイナス側の通電経路内に設けられ、且つ、ブラシプレート上に配置される。
さらに、第5の態様によれば、モータ内部の通電経路内で温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間に温度ヒューズをバイパスして配置されると共に、温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位の少なくとも一方と電気絶縁され、且つ、温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間を引き離す方向に弾力を蓄える弾性体を有する。
The present invention is applied to a DC motor in which a brush slides on a commutator provided on an armature, and when a region surrounded by a motor frame forming an outer shell of the DC motor is referred to as a motor inside, the motor is used. A DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in an energization path of the armature formed therein, wherein the brush is disposed between a brush lead wire connected to the brush and the thermal fuse. A heat conduction buffering member for buffering heat conduction to the thermal fuse through the brush lead wire, wherein the thermal fuse is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the current path inside the motor. Further, it is characterized by having a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heat generation during energization.
According to the first aspect of the present invention, the heat conduction buffer member has a lower thermal conductivity than the brush lead, and according to the second aspect, the heat conduction buffer member has a larger heat capacity than the brush lead. .
According to the third aspect, a conductive member is provided from the outside of the motor frame to the inside of the motor to constitute a part of the power supply path, and the thermal fuse is provided on the ground side of the conductive member. A thermal conduction buffer member is arranged between the brush lead wire connected to the brush on the side and the thermal fuse, the thermal conductive buffer member is joined to the ground side of the conductive member by the thermal fuse, and the conductive member is electrically connected by the insulating member. Fixed to
According to the fourth aspect, there is provided a conductive brush plate to which a brush holder for storing a brush is attached, the brush plate is arranged in contact with the motor frame, and the thermal fuse is located on the minus side of the armature. It is provided in the power supply path and is arranged on the brush plate.
Further, according to the fifth aspect, the temperature fuse is bypassed between a portion upstream of the thermal fuse and a portion downstream thereof in the energization path inside the motor, and the thermal fuse upstream of the thermal fuse is disposed. An elastic body is provided which is electrically insulated from at least one of the part and the part on the downstream side and stores elasticity in a direction separating the part on the upstream side and the part on the downstream side from the thermal fuse.
上記の構成では、ブラシリード線と温度ヒューズとの間に熱伝導緩衝部材を配置しているので、ブラシから温度ヒューズへの直接的な伝熱の影響を抑制できる。また、温度ヒューズは、モータ内部の通電経路内に設けられて、その通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有している。これにより、通電時に高温となるブラシからの伝熱の影響で温度ヒューズが早期に溶断することを回避でき、モータ内部の雰囲気温度に依存して温度ヒューズを溶断させることができる。 In the above configuration, since the heat conduction buffer member is arranged between the brush lead wire and the thermal fuse, the effect of direct heat transfer from the brush to the thermal fuse can be suppressed. Further, the thermal fuse is provided in an energizing path inside the motor, is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the energizing path, and has a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heating when energized. have. As a result, it is possible to prevent the thermal fuse from being blown out early due to the effect of heat transfer from the brush, which becomes hot when energized, and to blow the thermal fuse depending on the ambient temperature inside the motor.
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。 Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
〔実施例1〕
本発明に係る直流モータ保護回路装置を説明する前に、直流モータの構成を簡単に説明する。直流モータ1は、図1に示すように、モータフレーム2、3と、このモータフレーム2、3の内部に収容される界磁子4、電機子5、整流子6、およびブラシ7等を含んで構成される。
モータフレーム2、3は、磁気回路を兼ねる円筒状のヨーク2と、このヨーク2の図示右側開口部を閉塞するエンドフレーム3とで構成される。以下、ヨーク2とエンドフレーム3とで囲われた領域内をモータ内部と呼ぶ。
界磁子4は、例えば、ヨーク2の内周に複数の永久磁石を周方向等間隔に配置して構成される。電機子5は、図示右側の端部がエンドフレーム3に軸受8を介して回転自在に支持される電機子軸9と、この電機子軸9に嵌合して電機子軸9と一体に回転する電機子鉄心10と、この電機子鉄心10に巻装される電機子コイル11とを有する。
[Example 1]
Before describing the DC motor protection circuit device according to the present invention, the configuration of the DC motor will be briefly described. As shown in FIG. 1, the DC motor 1 includes
The
The
整流子6は、例えば樹脂材料により形成される整流子ベース6aと、この整流子ベース6aに保持される複数の整流子片6bとを有する。整流子ベース6aは、電機子軸9の外周に圧入等により嵌合して固定される。整流子片6bは、整流子ベース6aの周方向に一定の隙間を空けて円筒状に配置され、個々の整流子片6bがそれぞれ電機子コイル11に接続される。
ブラシ7は、電機子5のプラス側に配置される正ブラシ7aと、電機子5のマイナス側に配置される負ブラシ7b(図4参照)とを有し、それぞれブラシホルダ12に摺動自在に保持されてブラシスプリング(図示せず)により整流子片6bに押圧されている。ブラシホルダ12は、例えば、鉄製のブラシプレート13に取り付けられ、そのブラシプレート13がビス等でエンドフレーム3に固定されている。
The
The
実施例1の直流モータ保護回路装置は、図2に示すように、モータ内部で正ブラシ7aに接続されるブラシリード線14より上流側の通電経路内に設けられる温度ヒューズ15と、ブラシリード線14と温度ヒューズ15との間に配置される熱伝導緩衝部材16とを有する。通電経路とは、図示しないバッテリから電機子5に電流を流すために構成される経路である。ブラシリード線14は、例えば、銅の撚線によって構成され、一方の端部が正ブラシ7aの側面に埋め込まれた状態で正ブラシ7aに取り付けられ、他方の端部に熱伝導緩衝部材16が接続される。
温度ヒューズ15は、モータ内部の雰囲気温度に依存して溶断する機能を有する。この温度ヒューズ15は、融点が200℃〜600℃の低融点部材(例えば、はんだ材またはろう材)で構成され、モータ内部の通電経路に使用される金属材料の中で最も融点が低く、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有している。
As shown in FIG. 2, the DC motor protection circuit device according to the first embodiment includes a
The
熱伝導緩衝部材16は、ブラシリード線14より熱伝導率が低い金属材料(例えば鉄)で形成され、且つ、ブラシリード線14より熱容量が大きい長板状に設けられる。この熱伝導緩衝部材16は、例えば、長板状の端部に舌片部16aが設けられ、この舌片部16aを折り返してブラシリード線14の他方の端部を挟み込むことにより、ブラシリード線14と電気的かつ機械的に接続される。なお、舌片部16aを折り返してブラシリード線14の他方の端部を挟み込む構成は、熱伝導緩衝部材16とブラシリード線14とを接続する一つの具体例を示すものであり、この構成に限定されるものではない。
The heat
また、熱伝導緩衝部材16には、例えば、撚線によって形成されるMリード部材17のグランド側の端部が温度ヒューズ15によって接合(はんだ付け、または、ろう付け)される。なお、Mリード部材17のグランド側とは、高電位側であるバッテリ側と反対側の低電位側を指す。
Mリード部材17は、電機子5への通電経路の一部を構成し、ヨーク2に取り付けられるゴム製のグロメット18(図1参照)に保持されてヨーク2の外部からモータ内部へ配線される。このMリード部材17は、図3に示すように、グロメット18に保持されてヨーク2の外部からモータ内部へ挿通される板状のリード部17aと、ヨーク2の外部でリード部17aに接続される撚線のリードワイヤ17bとを組み合わせた構成でも良い。
The ground end of the
The
〔実施例1の作用効果〕
実施例1の直流モータ保護回路装置は、モータ内部の通電経路内に温度ヒューズ15を設けると共に、その温度ヒューズ15とブラシリード線14との間に熱伝導緩衝部材16を配置している。熱伝導緩衝部材16は、ブラシリード線14より熱伝導率が低い材料で形成され、且つ、ブラシリード線14より熱容量が大きいので、通電時に高温となる正ブラシ7aから温度ヒューズ15への直接的な伝熱の影響を抑制できる。また、温度ヒューズ15が設けられるMリード部材17は、ヨーク2の外部で外気に触れて熱引きが良いので、正ブラシ7aからの伝熱の影響を抑える効果が向上する。
[Operation and Effect of First Embodiment]
In the DC motor protection circuit device according to the first embodiment, a
さらに、温度ヒューズ15は、モータ内部の通電経路に使用される金属材料の中で最も融点が低く、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有している。これらの構成によれば、通電時に高温となる正ブラシ7aからの伝熱の影響で温度ヒューズ15が溶断することはなく、モータ内部の雰囲気温度に依存して温度ヒューズ15を機能させることができる。すなわち、電機子5を含むモータ部の損傷に問題の無い温度領域では、正ブラシ7aからの伝熱の影響によって温度ヒューズ15が早期に溶断することはないので、直流モータ1の動作不良を防止できる。
Further, the
一方、モータ内部の雰囲気温度が温度ヒューズ15の融点(実施例1では200℃〜600℃)まで上昇すると、モータ内部の通電経路に使用される金属材料(温度ヒューズ15を除く金属材料)が溶断しない状態で、温度ヒューズ15が速やかに溶断して電機子5への通電経路を遮断するため、電機子5の過熱によるモータ部の損傷を防止できる。言い換えると、モータ部が損傷するほどの雰囲気温度に達する前に温度ヒューズ15を溶断させて電機子5への通電経路を遮断できるので、信頼性の高い直流モータ保護回路装置を提供できる。なお、電機子5への通電経路が遮断されると、モータ自体の機能は失われることになるが、モータ部の損傷が車両の損傷に発展することが未然に防止できる。
On the other hand, when the ambient temperature inside the motor rises to the melting point of the thermal fuse 15 (200 ° C. to 600 ° C. in the first embodiment), the metal material (metal material excluding the thermal fuse 15) used for the current supply path inside the motor is blown. In this state, the
以下、本発明に係る他の実施例について説明する。
なお、実施例1と共通する部品および構成を示すものは、実施例1と同一の符号を付与し、詳細な説明は省略(実施例1を参照)する。
〔実施例2〕
この実施例2は、図4に示すように、電機子5よりマイナス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置した事例である。
熱伝導緩衝部材16は、図5および図6に示すように、負ブラシ7bに接続されるブラシリード線14の反ブラシ側端部に電気的かつ機械的に接続され、且つ、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合されている。なお、図5に示す事例は、板状を有する熱伝導緩衝部材16の幅方向(図示左右方向)の全域が温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合されている。言い換えると、熱伝導緩衝部材16の幅方向の全域に亘って温度ヒューズ15を設けているが、図7に示すように、温度ヒューズ15を熱伝導緩衝部材16の周囲で複数個所に分けて設けることもできる。
Hereinafter, another embodiment according to the present invention will be described.
Components and configurations that are common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted (see the first embodiment).
[Example 2]
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, a DC motor protection circuit device is installed in a current path on the minus side of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the heat
この実施例2に示す直流モータ保護回路装置においても、負ブラシ7bに接続されるブラシリード線14と温度ヒューズ15との間に熱伝導緩衝部材16を配置しているので、通電時に高温となる負ブラシ7bから温度ヒューズ15への直接的な伝熱の影響を抑制できる。
また、熱伝導緩衝部材16は、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合され、そのブラシプレート13がエンドフレーム3に固定されている。エンドフレーム3は、外気に触れて熱引きが良いので、そのエンドフレーム3に接触するブラシプレート13上に温度ヒューズ15を設けることで、負ブラシ7bからの伝熱の影響を抑える効果が向上する。これらの結果、実施例1と同様に、モータ内部の雰囲気温度に依存して温度ヒューズ15を機能させることができ、雰囲気温度が温度ヒューズ15の融点に達した時に温度ヒューズ15が溶断して通電経路を遮断することで、モータ部の熱的な損傷を防止できる。
Also in the DC motor protection circuit device according to the second embodiment, since the heat
The heat
〔実施例3〕
この実施例3は、例えば、実施例2で説明した電機子5よりマイナス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置する構成において、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合される熱伝導緩衝部材16の接合領域を拡大する事例である。
熱伝導緩衝部材16は、図8および図9に示すように、板状の一端側にブラシリード線14が接続されて、他端側に平面部16bが設けられ、この平面部16bをブラシプレート13の表面に当接させた状態で、平面部16bの周囲が温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合される。
[Example 3]
In the third embodiment, for example, in a configuration in which the DC motor protection circuit device is installed in the current path on the minus side of the
As shown in FIGS. 8 and 9, the heat
あるいは、図10および図11に示すように、熱伝導緩衝部材16の全体を平面部16bとして形成し、その平面部16bをブラシプレート13の表面に当接させた状態で、平面部16bの周囲を温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合する構成でも良い。この場合、ブラシリード線14は、図11に示すように、平面部16bの裏側(板厚方向の裏側)に舌片部16aにより挟み込まれることで熱伝導緩衝部材16に接続される。
この実施例3の構成では、先の実施例2に記載した事例と比較して、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合される熱伝導緩衝部材16の接合領域が拡大するため、熱以外の外力(例えば振動による曲げやせん断力)に対する耐力が向上する。
Alternatively, as shown in FIGS. 10 and 11, the entire heat
In the configuration of the third embodiment, compared to the case described in the second embodiment, the joining area of the heat
〔実施例4〕
この実施例4は、例えば、実施例2で説明した電機子5よりマイナス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置する構成において、熱伝導緩衝部材16をブラシプレート13に絶縁部材19で固定する事例である。
熱伝導緩衝部材16は、図12または図13に示すように、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合され、且つ、絶縁部材19によってブラシプレート13に固定される。この構成では、温度ヒューズ15によってブラシプレート13に接合される熱伝導緩衝部材16の接合領域を大きく確保できない場合でも、熱伝導緩衝部材16が絶縁部材19によってブラシプレート13に固定されるので、熱以外の外力(例えば振動による曲げやせん断力)に対する耐力を向上できる。
なお、実施例4は、電機子5よりプラス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置する構成にも適用できる。具体的には、温度ヒューズ15によってMリード部材17のグランド側端部に接合される熱伝導緩衝部材16を絶縁部材19によってMリード部材17に固定する構成も考えられる。
[Example 4]
In the fourth embodiment, for example, in the configuration in which the DC motor protection circuit device is installed in the current path on the minus side of the
The heat
The fourth embodiment can also be applied to a configuration in which a DC motor protection circuit device is installed in a current path on the plus side of the
〔実施例5〕
この実施例5は、例えば、実施例2で説明した電機子5よりマイナス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置する構成において、熱伝導緩衝部材16とブラシプレート13との間に温度ヒューズ15をバイパスして弾性体20を配置する事例である。
弾性体20は、例えば、金属製の板ばねであり、図14に示すように、熱伝導緩衝部材16とブラシプレート13との間を引き離す方向に弾力を蓄えている。この弾性体20は、熱伝導緩衝部材16とブラシプレート13の少なくとも一方と電気絶縁される。図14の事例では、弾性体20とブラシプレート13との間に絶縁材21が介在される。但し、弾性体20は、金属製の板ばねに替えてゴム材料で構成することもできる。その場合、図14に示すような絶縁材21は不要であることは言うまでもない。
[Example 5]
In the fifth embodiment, for example, in the configuration in which the DC motor protection circuit device is installed in the current path on the minus side of the
The
この実施例5の構成によれば、温度ヒューズ15がモータ内部の雰囲気温度に依存して溶断した時に、弾性体20に蓄えられた弾力によって熱伝導緩衝部材16とブラシプレート13との間を引き離すことができる。すなわち、温度ヒューズ15が溶断したにも係わらず、熱伝導緩衝部材16とブラシプレート13とが電気的に接触して通電経路が遮断されない事態を回避できる。その結果、温度ヒューズ15の溶断によって電機子5の通電経路を確実に遮断できるので、直流モータ保護回路装置の信頼性が向上する。
According to the configuration of the fifth embodiment, when the
〔実施例6〕
この実施例6の直流モータ保護回路装置は、温度ヒューズ15と抵抗ヒューズ(図示せず)とを併用する事例である。
抵抗ヒューズは、通電時の自己抵抗発熱で融点に達した時に溶断するヒューズであり、電機子5よりプラス側で正ブラシ7aに接続されるブラシリード線14以外の通電経路内に設置される。具体的には、モータ内部のMリード部材17とブラシリード線14との間に抵抗ヒューズを設置できる。一方、温度ヒューズ15は、例えば、実施例2〜5で説明した電機子5よりマイナス側の通電経路内に設置できる。
[Example 6]
The DC motor protection circuit device according to the sixth embodiment is an example in which a
The resistance fuse is a fuse that is blown when the melting point is reached due to self-resistance heating during energization, and is installed in an energization path other than the
例えば、キースイッチが何らかの理由で故障する等の不具合により、電機子5に異常な連続通電が成された場合に、電機子コイル11の絶縁被膜が損傷(熱で溶ける)して電機子コイル11の素線同士が短絡にまで至ると、通常のモータ起動時よりも大電流が電機子5に通電される。このような場合、モータ内部の雰囲気温度の上昇を待たずに、通電経路内の部材(Mリード部材17、ブラシリード線14など)の温度が抵抗発熱によって瞬時に上昇する。このような事象に対し、実施例6の構成であれば、抵抗ヒューズが自己抵抗発熱で瞬時に融点に達して溶断するため、通電経路が速やかに遮断されて、モータ部の損傷を防止できる。このように、温度ヒューズ15と抵抗ヒューズとを併用することによって、信頼性の高い直流モータ保護回路装置を提供できる。
なお、抵抗ヒューズは、必ずしもモータ内部の通電経路内に設置する必要はなく、例えば、図3に例示した板状リード部17aとリードワイヤ17bとの間に設けることも可能である。
For example, when abnormal continuous energization is performed on the
Note that the resistance fuse does not necessarily need to be provided in the energization path inside the motor, and may be provided, for example, between the plate-shaped
〔実施例7〕
この実施例7は、直流モータ保護回路装置をスタータ21の直流モータ1に適用した事例である。
図15は電機子5よりプラス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置した具体例であり、例えば、実施例1に記載した事例を適用できる。図16は電機子5よりマイナス側の通電経路内に直流モータ保護回路装置を設置した具体例であり、例えば、実施例2〜6に記載したいずれかの事例を適用できる。
[Example 7]
The seventh embodiment is an example in which the DC motor protection circuit device is applied to the DC motor 1 of the
FIG. 15 shows a specific example in which the DC motor protection circuit device is installed in the current path on the plus side of the
スタータ21に用いられる直流モータ1は、一般的に低電圧、高電流で使用されるため、通常のエンジン始動から何らかの不具合でピニオン22が拘束された状態、あるいは、スタータ21へ電力を供給するバッテリの状態等によって、大電流域から小電流域まで様々な電流がスタータ21へ通電される。これに対し、本発明の直流モータ保護回路装置は、電流の大小に係わらず、モータ内部の狙った雰囲気温度で温度ヒューズ15が機能するため、スタータ用直流モータ1の通電経路に設置することに適している。
Since the DC motor 1 used in the
〔変形例〕
実施例1では、温度ヒューズ15を融点が200℃〜600℃のはんだ材またはろう材(すなわち金属材料)で構成される事例を記載したが、必ずしも金属材料である必要はなく、例えば、融点が200℃〜600℃の樹脂材料を使用することもできる。但し、温度ヒューズ15に樹脂材料を用いる場合は、温度ヒューズ15によって接合される部品同士(実施例1ではMリード部材17と熱伝導緩衝部材16、実施例2ではブラシプレート13と熱伝導緩衝部材16)が電気的に接触している状態、つまり導通経路を確保しておく必要がある。
(Modification)
In the first embodiment, the case where the
1 直流モータ 2 ヨーク(モータフレーム)
3 エンドフレーム(モータフレーム)
5 電機子 6 整流子
7 ブラシ 12 ブラシホルダ
13 ブラシプレート 14 ブラシリード線
15 温度ヒューズ(直流モータ保護回路装置)
16 熱伝導緩衝部材(直流モータ保護回路装置)
17 Mリード部材(導電部材)
19 絶縁部材 20 弾性体
21 スタータ
1
3 End frame (motor frame)
5
16 Heat conduction buffer member (DC motor protection circuit device)
17 M lead member (conductive member)
19 Insulating
Claims (18)
この直流モータの外殻を形成するモータフレーム(2、3)に囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズ(15)を設けた直流モータ保護回路装置であって、
前記ブラシに接続されるブラシリード線(14)と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材(16)を有し、
前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有し、
前記熱伝導緩衝部材は、前記ブラシリード線より熱伝導率が低いことを特徴とする直流モータ保護回路装置。 Applied to a DC motor (1) in which a brush slides on a commutator (6) provided on an armature (5),
When an area surrounded by the motor frames (2, 3) forming the outer shell of the DC motor is called an inside of the motor, a thermal fuse (15) is provided in a current supply path of the armature formed inside the motor. The provided DC motor protection circuit device,
A heat conduction buffer member (16) disposed between the brush lead wire (14) connected to the brush and the thermal fuse and configured to buffer heat conduction from the brush to the thermal fuse through the brush lead wire; Have
The temperature fuse, the consists of the current path is lower material melting point than the metallic material used for the internal motor, and, have a resistivity which does not reach a melting point in the self-resistance heating during energization,
The heat conduction buffering member has a lower thermal conductivity than the brush lead wire .
この直流モータの外殻を形成するモータフレームに囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズを設けた直流モータ保護回路装置であって、
前記ブラシに接続されるブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材を有し、
前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有し、
前記熱伝導緩衝部材は、前記ブラシリード線より熱容量が大きいことを特徴とする直流モータ保護回路装置。 Applied to a DC motor in which a brush slides on a commutator provided on an armature,
When an area surrounded by a motor frame forming an outer shell of the DC motor is called an inside of the motor, a DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in an energization path of the armature formed inside the motor. So,
A heat conduction buffer member disposed between a brush lead wire connected to the brush and the thermal fuse, for buffering heat conduction from the brush to the thermal fuse through the brush lead wire;
The thermal fuse is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the energization path inside the motor, and has a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heating when energized,
The heat conduction buffering member has a larger heat capacity than the brush lead wire .
前記熱伝導緩衝部材は、前記ブラシリード線より熱容量が大きいことを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 1 ,
The heat conduction buffering member has a larger heat capacity than the brush lead wire.
前記通電経路の一部を構成して前記モータフレームの外部から前記モータ内部へ配設される導電部材(17)を有し、この導電部材のグランド側に前記温度ヒューズが設けられ、
プラス側の前記ブラシ(7a)に接続される前記ブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に前記熱伝導緩衝部材が配置されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to any one of claims 1 to 3 ,
A conductive member (17) that constitutes a part of the energization path and is disposed from the outside of the motor frame to the inside of the motor, and the thermal fuse is provided on a ground side of the conductive member;
A DC motor protection circuit device, wherein the heat conduction buffer member is disposed between the brush lead wire connected to the brush (7a) on the plus side and the thermal fuse.
前記熱伝導緩衝部材は、前記温度ヒューズによって前記導電部材のグランド側に接合されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 4,
The DC motor protection circuit device, wherein the heat conduction buffer member is joined to a ground side of the conductive member by the thermal fuse.
この直流モータの外殻を形成するモータフレームに囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズを設けた直流モータ保護回路装置であって、
前記ブラシに接続されるブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材を有し、
前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有し、
前記通電経路の一部を構成して前記モータフレームの外部から前記モータ内部へ配設される導電部材を有し、この導電部材のグランド側に前記温度ヒューズが設けられ、
プラス側の前記ブラシに接続される前記ブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に前記熱伝導緩衝部材が配置され、
前記熱伝導緩衝部材は、前記温度ヒューズによって前記導電部材のグランド側に接合され、且つ、絶縁部材(19)によって前記導電部材に固定されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 Applied to a DC motor in which a brush slides on a commutator provided on an armature,
When an area surrounded by a motor frame forming an outer shell of the DC motor is called an inside of the motor, a DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in an energization path of the armature formed inside the motor. So,
A heat conduction buffer member disposed between a brush lead wire connected to the brush and the thermal fuse, for buffering heat conduction from the brush to the thermal fuse through the brush lead wire;
The thermal fuse is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the energization path inside the motor, and has a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heating when energized,
A conductive member that constitutes a part of the energization path and is disposed from the outside of the motor frame to the inside of the motor, and the thermal fuse is provided on a ground side of the conductive member;
The heat conduction buffering member is arranged between the brush lead wire connected to the brush on the plus side and the thermal fuse,
The DC motor protection circuit device, wherein the heat conduction buffer member is joined to the ground side of the conductive member by the thermal fuse, and is fixed to the conductive member by an insulating member (19).
前記熱伝導緩衝部材は、前記温度ヒューズによって前記導電部材のグランド側に接合され、且つ、絶縁部材によって前記導電部材に固定されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 4 ,
The DC motor protection circuit device, wherein the heat conduction buffer member is joined to the ground side of the conductive member by the thermal fuse, and is fixed to the conductive member by an insulating member .
この直流モータの外殻を形成するモータフレームに囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズを設けた直流モータ保護回路装置であって、
前記ブラシに接続されるブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材を有し、
前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有し、
前記ブラシを格納するブラシホルダ(12)が取り付けられる導電性のブラシプレート(13)を有し、このブラシプレートが前記モータフレームに接触して配置され、
前記温度ヒューズは、前記電機子よりマイナス側の前記通電経路内に設けられ、且つ、前記ブラシプレート上に配置されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 Applied to a DC motor in which a brush slides on a commutator provided on an armature,
When an area surrounded by a motor frame forming an outer shell of the DC motor is called an inside of the motor, a DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in an energization path of the armature formed inside the motor. So,
A heat conduction buffer member disposed between a brush lead wire connected to the brush and the thermal fuse, for buffering heat conduction from the brush to the thermal fuse through the brush lead wire;
The thermal fuse is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the energization path inside the motor, and has a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heating when energized,
A conductive brush plate (13) to which a brush holder (12) for storing the brush is attached, wherein the brush plate is disposed in contact with the motor frame;
The DC motor protection circuit device , wherein the thermal fuse is provided in the current path on the minus side of the armature, and is disposed on the brush plate .
前記ブラシを格納するブラシホルダが取り付けられる導電性のブラシプレートを有し、このブラシプレートが前記モータフレームに接触して配置され、
前記温度ヒューズは、前記電機子よりマイナス側の前記通電経路内に設けられ、且つ、前記ブラシプレート上に配置されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to any one of claims 1 to 3 ,
A conductive brush plate to which a brush holder for storing the brush is attached, the brush plate being arranged in contact with the motor frame;
The DC motor protection circuit device , wherein the thermal fuse is provided in the current path on the minus side of the armature, and is disposed on the brush plate .
前記熱伝導緩衝部材は、マイナス側の前記ブラシ(7b)に接続される前記ブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記温度ヒューズによって前記ブラシプレートに接合され、且つ、絶縁部材(19)によって前記ブラシプレートに固定されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 8 or 9 ,
The heat conduction buffer member is arranged between the brush lead wire connected to the brush (7b) on the minus side and the thermal fuse, is joined to the brush plate by the thermal fuse, and is an insulating member. A DC motor protection circuit device fixed to the brush plate by (19) .
前記熱伝導緩衝部材を前記ブラシプレートに絶縁部材(19)によって固定することを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 8 or 9 ,
The DC motor protection circuit device, wherein the heat conduction buffer member is fixed to the brush plate by an insulating member (19) .
この直流モータの外殻を形成するモータフレームに囲われた領域内をモータ内部と呼ぶとき、前記モータ内部に構成される前記電機子の通電経路内に温度ヒューズを設けた直流モータ保護回路装置であって、
前記ブラシに接続されるブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に配置されて、前記ブラシから前記ブラシリード線を通じて前記温度ヒューズへの熱伝導を緩衝する熱伝導緩衝部材を有し、
前記温度ヒューズは、前記モータ内部の前記通電経路に使用される金属材料より融点が低い材料で構成され、且つ、通電時の自己抵抗発熱では融点に達しない抵抗率を有し、
前記モータ内部の前記通電経路内で前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間に前記温度ヒューズをバイパスして配置されると共に、前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位の少なくとも一方と電気絶縁され、且つ、前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間を引き離す方向に弾力を蓄える弾性体(20)を有することを特徴とする直流モータ保護回路装置。 Applied to a DC motor in which a brush slides on a commutator provided on an armature,
When an area surrounded by a motor frame forming an outer shell of the DC motor is called an inside of the motor, a DC motor protection circuit device provided with a thermal fuse in an energization path of the armature formed inside the motor. So,
A heat conduction buffer member disposed between a brush lead wire connected to the brush and the thermal fuse, for buffering heat conduction from the brush to the thermal fuse through the brush lead wire;
The thermal fuse is made of a material having a lower melting point than a metal material used for the energization path inside the motor, and has a resistivity that does not reach the melting point by self-resistance heating when energized,
In the energization path inside the motor, the thermal fuse is bypassed between a portion on the upstream side of the thermal fuse and a portion on the downstream side of the thermal fuse. A DC motor protection circuit electrically insulated from at least one of the parts and having an elastic body (20) for storing elasticity in a direction separating the part on the upstream side and the part on the downstream side from the thermal fuse; apparatus.
前記通電経路の一部を構成して前記モータフレームの外部から前記モータ内部へ配設される導電部材を有し、この導電部材のグランド側に前記温度ヒューズが設けられ、
プラス側の前記ブラシに接続される前記ブラシリード線と前記温度ヒューズとの間に前記熱伝導緩衝部材が配置されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to claim 12 ,
A conductive member that constitutes a part of the energization path and is disposed from the outside of the motor frame to the inside of the motor, and the thermal fuse is provided on a ground side of the conductive member;
A DC motor protection circuit device , wherein the heat conduction buffer member is disposed between the brush lead wire connected to the brush on the plus side and the thermal fuse .
前記モータ内部の前記通電経路内で前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間に前記温度ヒューズをバイパスして配置されると共に、前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位の少なくとも一方と電気絶縁され、且つ、前記温度ヒューズより上流側の部位と下流側の部位との間を引き離す方向に弾力を蓄える弾性体を有することを特徴とする直流モータ保護回路装置。 The DC motor protection circuit device according to any one of claims 1 to 11 ,
In the energization path inside the motor, the thermal fuse is bypassed between a portion on the upstream side of the thermal fuse and a portion on the downstream side of the thermal fuse. A DC motor protection circuit device, comprising: an elastic body that is electrically insulated from at least one of the parts and stores elasticity in a direction separating the part on the upstream side and the part on the downstream side from the thermal fuse .
前記温度ヒューズは、融点が200℃〜600℃のはんだ材またはろう材で構成されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。A DC motor protection circuit device according to claim 1, wherein the thermal fuse is made of a solder material or a brazing material having a melting point of 200C to 600C.
前記温度ヒューズは、融点が200℃〜600℃の樹脂材料によって構成されることを特徴とする直流モータ保護回路装置。A DC motor protection circuit device, wherein the thermal fuse is made of a resin material having a melting point of 200C to 600C.
プラス側の前記ブラシに接続される前記ブラシリード線より上流側の前記通電経路内に設けられて、通電時の自己抵抗発熱で融点に達した時に溶断する抵抗ヒューズを有することを特徴とする直流モータ保護回路装置。A direct current, comprising: a resistance fuse provided in the current path upstream of the brush lead wire connected to the brush on the positive side, and blown when the melting point is reached due to self-resistance heat generated when current is applied. Motor protection circuit device.
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