DE102017115741B4

DE102017115741B4 - Schutzvorrichtung für Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE102017115741B4
Application number: DE102017115741.7A
Authority: DE
Inventors: Tasuku Yamada; Takashi Hirabayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: DE102017115741A1; JP2018009515A; JP6652006B2

Abstract

Gleichstrommotorschutzvorrichtung, die auf einen Gleichstrommotor (1) angewandt ist, um den Gleichstrommotor gegen Überhitzen zu schützen, wobei der Gleichstrommotor aufweist:einen Anker (5);einen Kommutator (6), der an dem Anker vorgesehen ist;eine Bürste (7, 7a, 7b), die konfiguriert ist, während der Drehung des Ankers auf dem Kommutator zu gleiten;einen Bürstenleitungsdraht (14), der mit der Bürste verbunden ist; undein Motorgehäuse (2, 3), das den Anker, den Kommutator, die Bürste und den Bürstenleitungsdraht darin aufnimmt, wobeidie Gleichstrommotorschutzvorrichtung aufweist:eine thermische Sicherung (15), die in einem Stromversorgungspfad vorgesehen ist, der innerhalb des Motorgehäuses ausgebildet ist und durch den elektrischer Strom dem Anker zugeführt wird; undein Wärmeleitpufferelement (16), das zwischen dem Bürstenleitungsdraht und der thermischen Sicherung angeordnet ist, um Wärmeleitung von der Bürste zu der thermischen Sicherung über den Bürstenleitungsdraht abzupuffern,wobeidie thermische Sicherung aus einem Material gemacht ist, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als jedes andere Material, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist, unddie thermische Sicherung einen elektrischen Widerstand derart hat, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schutzvorrichtungen für Gleichstrommotoren, die eine thermische Sicherung enthalten, die in einem Stromversorgungspfad (oder Energierungspfad) eines Gleichstrommotors vorgesehen ist.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
In einem Motorfahrzeug kann, wenn ein Zündschloss oder dergleichen Fehlfunktionen hat oder aus anderen Gründen elektrischer Strom ständig einem Motorabschnitt eines Anlassers zugeführt wird, der Motorabschnitt durch Wärme beschädigt werden, die in ihm selbst erzeugt ist. Folglich ist, als eine Schutzvorrichtung zum Schutz des Motorabschnitts vor thermischer Beschädigung, eine Sicherung allgemein in einem Motorschaltkreis vorgesehen, wobei die Sicherung während einer unnormalen kontinuierlichen elektrischen Stromzufuhr zu dem Motorabschnitt auslöst (oder schmilzt), wodurch der Motorschaltkreis geöffnet (oder abgeschaltet) wird.
Die JP 4117234 B2 zeigt ein Verfahren zum Schutz eines Motorabschnitts eines Anlassers gegen thermische Beschädigung. Gemäß dem Verfahren sind ein Motorleitungsdraht und ein Bürstenleitungsdraht (oder Feldspule) mittels eines Hartlötfüllmetalls zusammengefügt, das einen niedrigen Schmelzpunkt hat. Der Motorleitungsdraht erstreckt sich über eine Tülle vom Äußeren zum Inneren des Motorabschnitts. Die Tülle ist an dem Motorabschnitt in einem Zustand montiert, indem sie elastisch deformiert ist. Wenn folglich das Hartlötfüllmetall schmilzt, werden der Motorleitungsdraht und der Bürstenleitungsdraht voneinander durch die Rückstellkraft (oder den Widerstand) der Tülle getrennt, wodurch der Motorschaltkreis geöffnet wird.
Insbesondere funktioniert das Hartlötfüllmetall als eine Sicherung, welche in einem Temperaturbereich von 400°C - 700°C schmilzt. Wenn elektrischer Strom dem Motorabschnitt entweder kontinuierlich oder intermittierend in kurzem Zyklus zugeführt wird, schmilzt das Hartlötfüllmetall vor dem Auftreten von Durchbrüchen (oder Isolationsbrüchen) in dem Motorabschnitt. Folglich werden der Motorleitungsdraht und der Bürstenleitungsdraht durch die Rückstellkraft der Tülle voneinander getrennt, wodurch die Stromversorgung zu dem Motorabschnitt unterbrochen wird. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass der Motorabschnitt infolge von Überhitzung beschädigt wird.
Wenn andererseits die Sicherung vorzeitig während des normalen Betriebs des Anlassers zum Anlassen eines Motors auslöst, um den Motorschaltkreis zu öffnen, wäre es unmöglich mit dem Anlasser den Motor erfolgreich zu starten. Um folglich einen Motorstartfehler zu vermeiden, ist es wünschenswert, eine thermische Sicherung zu verwenden, die lediglich dann auslöst, wenn die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorabschnitts hoch wird.
Jedoch kann, bei dem Verfahren, das in der obigen Patentschrift gezeigt ist, weil die Sicherung (d.h. das Hartlötfüllmetall) in engem Kontakt mit dem Bürstenleitungsdraht vorgesehen ist, die Wärme einer Bürste leicht über den Bürstenleitungsdraht auf die Sicherung übertragen werden, wobei die Temperatur der Bürste während der elektrischen Stromversorgung zu dem Motorabschnitt hoch wird. Folglich kann die Sicherung vorzeitig auslösen und bewirken, dass der Motorschaltkreis geöffnet wird, wenn die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorabschnitts nicht hoch genug ist, eine thermische Beschädigung von Komponenten des Motorabschnitts hervorzurufen.
Die WO 2012/ 001 021 A2 offenbart einen Elektromotor. Der Elektromotor weist einen Kommutator und eine Thermo-Überlastsicherung zum Erzeugen einer Stromunterbrechung im Falle eines Überschreitens eines Temperatur-Schwellenwerts auf, wobei die Thermo-Überlastsicherung ein thermisch verformbares Halteelement sowie ein am Halteelement angeordnetes, elektrisch leitendes Kontaktelement umfasst. Das Kontaktelement ist als ein separat von den Bürsten ausgeführtes Bauteil gebildet, das gegenüber einer Bürste zwischen einer Außerfunktions- und einer Kurzschlussposition verstellbar ist.
Die DE 10 2004 043 894 A1 offenbart einen Anlasser mit Überhitzungsschutz, der geeignet ist, zuverlässig und sicher einen Motorkreis abzuschalten oder zu unterbrechen, wenn der Motorkreis einer übermäßig großen thermischen Belastung ausgesetzt wird. Der Motorkreis schließt ein aus Metall gefertigtes Zwischenelement ein, das elektrisch zwischen einer Motoranschlussleitung und einer der positiven Seite zugeordneten Bürstenanschlussleitung angeschlossen ist. Das Zwischenelement besitzt eine Schmelzsicherungsfunktion, die einem Schmelzvorgang unterworfen wird, wenn eine thermische Belastung im Motorkreis auftritt, die übermäßig größer ist als jene im normalen Betrieb.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme mit dem verwandten Stand der Technik zu lösen. Es ist folglich ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung vorzusehen, die eine thermische Sicherung enthält, die in der Lage ist, in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb eines Gleichstrommotors auszulösen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung vorgesehen, welche auf einen Gleichstrommotor angewandt ist, um den Gleichstrommotor vor Überhitzen zu schützen. Der Gleichstrommotor hat einen Anker, einen Kommutator, der auf dem Anker vorgesehen ist, eine Bürste, die konfiguriert ist, auf dem Kommutator während der Drehung des Ankers zu gleiten, einen Bürstenleitungsdraht, der mit der Bürste verbunden ist, und ein Motorgehäuse, das den Anker, den Kommutator, die Bürste und den Bürstenleitungsdraht darin aufnimmt. Die Gleichstrommotorschutzvorrichtung hat eine thermische Sicherung und ein Wärmeleitpufferelement. Die thermische Sicherung ist in einem Stromversorgungspfad vorgesehen, welcher innerhalb des Motorgehäuses ausgebildet ist und durch welchen elektrischer Strom dem Anker zugeführt wird. Das Wärmeleitpufferelement ist zwischen dem Bürstenleitungsdraht und der thermischen Sicherung angeordnet, um Wärmeleitung von der Bürste zu der thermischen Sicherung über den Bürstenleitungsdraht zu puffern. Zudem ist die thermische Sicherung aus einem Material gemacht, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als alles andere Metallmaterial, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist. Die thermische Sicherung hat einen elektrischen Widerstand, derart, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann.
Mit der obigen Konfiguration ist es, weil das Wärmeleitpufferelement zwischen dem Bürstenleitungsdraht und der thermischen Sicherung angeordnet ist, möglich, die Wärmeübertragung von der Bürste auf die thermische Sicherung zu puffern (oder zu unterdrücken). Zudem ist die thermische Sicherung aus einem Material gemacht, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der irgend eines anderen Metallmaterials, das in dem Stromversorgungspfad verwendet wird; wobei die thermische Sicherung einen elektrischen Widerstand hat, derart, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann. Folglich kann die thermische Sicherung in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses funktionieren, ohne vorzeitig infolge der Übertragung von Wärme von der Bürste auf die thermische Sicherung auszulösen. Dies bedeutet, dass, wenn die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses nicht hoch genug ist, um eine thermische Beschädigung der Komponenten des Gleichstrommotors einschließlich des Ankers hervorzurufen, die thermische Sicherung daran gehindert ist, vorzeitig infolge der Wärmeübertragung von der Bürste auf die thermische Sicherung auszulösen, wodurch ein Betriebsversagen des Gleichstrommotors verhindert ist. Wenn andererseits die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auf den Schmelzpunkt der thermischen Sicherung steigt, löst die thermische Sicherung sofort aus, um den Stromversorgungspfad abzuschneiden, bevor irgendein anderes Metallmaterial schmilzt, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist. Folglich kann verhindert werden, dass der Gleichstrommotor infolge von Überhitzung des Ankers beschädigt wird. Mit anderen Worten, die thermische Sicherung löst aus, um den Stromversorgungspfad zu unterbrechen, bevor die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auf eine hohe Temperatur steigt, bei der der Gleichstrommotor beschädigt werden könnte. Somit hat die Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Zuverlässigkeit.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden genauen Beschreibung deutlicher, die nachfolgend gegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen beispielhafter Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht zur Begrenzung der vorliegenden Erfindung auf spezifische Ausführungsbeispiele herangenommen werden sollen, sondern lediglich dem Zweck der Erläuterung und des Verständnisses dienen.
In den beigefügten Zeichnungen ist:

1 eine Teilschnittansicht eines Teils eines Gleichstrommotors auf dem eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel angewandt ist;
2 eine schematische Ansicht, die die Konfiguration der Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 eine schematische Schnittansicht, die die Konfiguration einer anderen Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 eine Teilschnittansicht eines Teils eines Gleichstrommotors, auf den eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel angewandt ist;
5 eine Perspektivansicht, die die Konfiguration der Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in 5;
7 eine Perspektivansicht, die die Konfiguration einer anderen Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
8 eine Perspektivansicht, die die Form eines Wärmeleitpufferelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 eine Perspektivansicht, die die Konfiguration einer Gleichstrommotorschutzvorrichtung zeigt, die das Wärmeleitpufferelement verwendet, das in 8 gezeigt ist;
10 eine Perspektivansicht, die die Form eines anderen Wärmeleitpufferelements gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
11 eine Perspektivansicht, die die Konfiguration einer Gleichstrommotorschutzvorrichtung zeigt, die das Wärmeleitpufferelement verwendet, das in 10 gezeigt ist;
12 eine schematische Ansicht, die die Konfiguration einer Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
13 eine schematische Ansicht, die die Konfiguration einer anderen Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
14 eine Perspektivansicht, die die Konfiguration einer Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
15 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Anlassers gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel; und
16 eine teilweise geschnittene Ansicht eines anderen Anlassers gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Beispielhafte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 - 16 beschrieben. Es ist anzumerken, dass zum Zweck der Klarheit und des Verständnisses identische Komponenten mit identischen Funktionen durchgehend in dieser Beschreibung, wo dies möglich ist, mit den gleichen Bezugszeichen in jeder der Figuren bezeichnet sind und dass, zum Zwecke der Vermeidung von Wiederholungen, Beschreibungen identischer Komponenten nicht wiederholt werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt die Gesamtkonfiguration eines Gleichstrom-(DC)-motors 1, auf den eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewandt ist. Der Gleichstrommotor 1 ist ausgelegt, um beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet zu werden.
Wie in 1 gezeigt ist, hat der Gleichstrommotor 1 ein hohlzylindrisches Joch 2, einen Endrahmen 3, einen Felderzeuger 4, einen Anker 5, einen Kommutator 6 und eine Vielzahl von Bürsten 7.
Das zylindrische Joch 2 bildet einen magnetischen Kreis. Der Endrahmen 3 ist angeordnet, ein offenes Ende (d.h. das rechte Ende in 1) des Jochs 2 zu schließen. Das Joch 2 und der Endrahmen 3 bilden zusammen ein Motorgehäuse, in welchem der Felderzeuger 4, der Anker 5, der Kommutator 6 und die Bürsten 7 aufgenommen sind. Zudem bildet der durch das Motorgehäuse umschlossene Raum den Innenraum des Gleichstrommotors 1.
Der Felderzeuger 4 besteht aus einer Vielzahl von Permanentmagneten, die auf einem radial inneren Umfang des Jochs 2 in gleichen Umfangsabschnitten angeordnet sind.
Der Anker 5 hat eine Ankerwelle 9, einen Ankerkern 10 und eine Ankerwicklung 11. Die Ankerwelle 9 hat einen Endabschnitt (d.h. ein rechter Endabschnitt in 1), der über ein Lager 8 drehbar durch den Endrahmen 3 gehalten ist. Der Ankerkern 10 ist fest auf der Ankerwelle 9 angebracht, um zusammen mit der Ankerwelle 9 zu drehen. Die Ankerwicklung 11 ist auf den Ankerkern 10 gewickelt.
Der Kommutator 6 hat eine Kommutatorbasis 6a, die beispielsweise aus einem Harzmaterial geformt ist und Kommutatorsegmente 6b, die auf der Kommutatorbasis 6a gehalten sind. Die Kommutatorbasis 6a ist an einem Außenumfang der Ankerwelle 9 durch beispielsweise Pressfügen befestigt. Die Kommutatorsegmente 6b sind in einer zylindrischen Form auf der Kommutatorbasis 6a angeordnet, um in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet zu sein. Jedes der Kommutatorsegmente 6b ist elektrisch mit der Ankerwicklung 11 verbunden.
Die Bürsten 7 umfassen mindestens eine positive Bürste 7a (sh. 1 - 3), die auf der positiven Seite (oder Seite mit höherem Potenzial) des Ankers 5 angeordnet ist und mindestens eine negative Bürste 7b (sh. 4), die auf der Negativseite (oder Seite mit niedrigeren Potenzial) des Ankers 5 angeordnet ist. Jede der Bürsten 7 ist in einem Bürstenhalter 12 gehalten, um während der Drehung des Ankers 5 auf den Kommutatorsegmenten 6b gleiten zu können. Ferner ist jede der Bürsten 7 durch eine Bürstenfeder (nicht gezeigt) auf die Kommutatorsegmente 6b gedrückt. Der Bürstenhalter 12 ist an einer elektrisch leitenden Bürstenplatte 13 befestigt, die beispielsweise aus Eisen gemacht ist. Die Bürstenplatte 13 ist in Anlage mit dem Endrahmen 3 angeordnet und an dem Endrahmen 3 durch Schrauben befestigt.
Wie in 2 gezeigt ist, hat die Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine thermische Sicherung 15 und ein Wärmeleitpufferelement 16. Die thermische Sicherung 15 ist stromaufwärts (oder auf der Seite höheren Potenzials) von Bürstenleitungsdrähten 14 in einem Stromversorgungspfad angeordnet, der innerhalb des Motorgehäuses gebildet ist. Jeder der Bürstenleitungsdrähte 14 ist mit einer zugehörigen positiven Bürste 7a verbunden. Der Stromversorgungspfad ist gebildet, um elektrischen Strom von einer Batterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs zu dem Anker 5 zuzuführen. Das Wärmeleitpufferelement 16 ist zwischen den Bürstenleitungsdrähten 14 und der thermischen Sicherung 15 angeordnet.
Zudem ist jeder der Bürstenleitungsdrähte 14 beispielsweise als Kupferlitze ausgeführt. Jeder der Bürstenleitungsdrähte 14 hat sein erstes Ende in eine Seitenfläche der zugehörigen positiven Bürste 7a eingebettet und sein zweites Ende mit dem Wärmeleitpufferelement 16 verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die thermische Sicherung 15 in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auslösen. Genauer gesagt, die thermische Sicherung 15 ist aus einem Metallmaterial gemacht, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 200°C - 600°C ist, wie ein Lötzinnfüllmetall (oder Lötzinn) oder ein Hartlötfüllmetall. Ferner hat, von allen Metallmaterialien, die in dem Stromversorgungspfad verwendet sind, der in dem Motorgehäuse gebildet ist, das Metallmaterial aus dem die thermische Sicherung 15 geformt ist, den niedrigsten Schmelzpunkt. In anderen Worten, das Metallmaterial, aus dem die thermische Sicherung 15 gebildet ist, hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als irgendein anderes Metallmaterial, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist (z.B. Kupfer, aus dem die Bürstenleitungsdrähte 14 gebildet sind). Ferner hat die thermische Sicherung 15 einen elektrischen Widerstand derart, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann (d.h. die Wärme die durch ihren Widerstand produziert wird, wenn elektrischer Strom durch sie fließt).
Das Wärmeleitpufferelement 16 ist aus einem Metallmaterial gebildet, das eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit hat als die Bürstenleitungsdrähte 14, wie z.B. Eisen. Ferner ist das Wärmeleitpufferelement 16 als rechteckige Platte geformt, die eine höhere thermische Kapazität hat als die Bürstenleitungsdrähte 14. Das Wärmeleitpufferelement 16 hat ein Paar von zungenförmigen Abschnitten 16a, die jeweils an seinen Längsenden ausgebildet sind. Jeder der zungenförmigen Abschnitte 16a ist zurückgefaltet, um das zweite Ende eines zugehörigen der Bürstenleitungsdrähte 14 zwischenzulegen, wodurch der entsprechende Bürstenleitungsdraht 14 mit dem Wärmeleitpufferelement 16 elektrisch und mechanisch verbunden wird. Zudem ist anzumerken, dass die Bürstenleitungsdrähte 14 mit dem Wärmeleitpufferelement 16 auf jede andere geeignete Art und Weise elektrisch und mechanisch verbunden sein können.
Ferner ist ein masseseitiger Endabschnitt eines Motorleitungselements 17 durch die thermische Sicherung 15 an das Wärmeleitpufferelement 16 gefügt (insbesondere gelötet oder hartgelötet). Das Motorleitungselement 17 ist beispielsweise durch eine Kupferlitze verwirklicht. Zudem bezeichnet die Massenseite des Motorleitungselements 17 die niedrigere Potenzialseite gegenüber der Batterieseite, die die höhere Potenzialseite ist.
Das Motorleitungselement 17 bildet einen Teil des Stromversorgungspfads, durch welchen elektrischer Strom von der Batterie des Fahrzeugs zu dem Anker 5 zugeführt wird. Das Motorleitungselement 17 ist von der Außenseite zur Innenseite des Motorgehäuses über eine Tülle 18 erstreckt und durch die Tülle 18 gehalten. Die Tülle 18 ist aus Gummi gebildet und an einer Umfangswand des Jochs 2 (sh. 1) montiert.
Wie in 3 gezeigt ist, kann das Motorleitungselement 17 zudem modifiziert werden, so dass es eine Leitungsplatte 17a und einen Leitungsdraht 17b enthält.
Die Leitungsplatte 17a ist angeordnet, sich von der Außenseite zur Innenseite des Motorgehäuses über die Tülle 18 zu erstrecken und ist durch die Tülle 18 gehalten. Der Leitungsdraht 17b ist beispielsweise durch eine Litze verwirklicht und mit der Leitungsplatte 17a auf der Außenseite des Motorgehäuses verbunden.
Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die nachfolgenden vorteilhaften Wirkungen zu erreichen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Gleichstrommotorschutzvorrichtung die thermische Sicherung 15 und das Wärmeleitpufferelement 16. Die thermische Sicherung 15 ist in dem Stromversorgungspfad vorgesehen, der innerhalb des Motorgehäuses ausgebildet ist und durch den elektrischer Strom von der Batterie des Fahrzeugs zu dem Anker 5 zugeführt wird. Das Wärmeleitpufferelement 16 ist zwischen den Bürstenleitungsdrähten 14 und der thermischen Sicherung 15 angeordnet. Das Wärmeleitpufferelement 16 ist aus einem Material gemacht, dessen Wärmeleitfähigkeit niedriger ist als die Wärmeleitfähigkeit der Bürstenleitungsdrähte 14. Ferner hat das Wärmeleitpufferelement 16 eine höhere thermische Kapazität als die Bürstenleitungsdrähte 14. Folglich ist es mit dem Wärmeleitpufferelement 16 möglich, die Wärmeübertragung von den positiven Bürsten 7a, deren Temperatur während der Zuführung von elektrischem Strom auf den Anker 5 über den Stromversorgungspfad hoch wird, auf die thermische Sicherung 15 zu puffern (oder zu unterdrücken).
Ferner hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von all den Metallmaterialien, die in dem Stromversorgungspfad, der innerhalb des Motorgehäuses ausgebildet ist, verwendet (oder eingeschlossen) sind, das Metallmaterial, aus dem die thermische Sicherung 15 gebildet ist, den niedrigsten Schmelzpunkt. Ferner hat die thermische Sicherung 15 einen elektrischen Widerstand, derart, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann. Folglich kann die thermische Sicherung 15 in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses funktionieren, ohne vorzeitig infolge von Wärmeübertragung von den positiven Bürsten 7a auf die thermische Sicherung 15 auszulösen. Das bedeutet, dass, wenn die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses nicht hoch genug ist, um eine thermische Beschädigung der Komponenten des Gleichstrommotors 1 einschließlich des Ankers 5 hervorzurufen, die thermische Sicherung 15 daran gehindert ist, vorzeitig infolge der Wärmeübertragung von den positiven Bürsten 7a auf die thermische Sicherung 15 auszulösen, wodurch ein Versagen des Gleichstrommotors 1 verhindert ist.
Wenn andererseits die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auf den Schmelzpunkt der thermischen Sicherung 15 (z.B. in dem Bereich von 200°C - 600°C in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ansteigt, löst die thermische Sicherung 15 unmittelbar aus, um den Stromversorgungspfad zu unterbrechen, bevor irgendein anderes Metallmaterial, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist, schmilzt. Folglich kann verhindert werden, dass der Gleichstrommotor 1 infolge von Überhitzung des Ankers 5 beschädigt wird. Mit anderen Worten, die thermische Sicherung 15 löst aus, um den Stromversorgungspfad zu unterbrechen, bevor die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auf eine Temperatur ansteigt, bei der der Gleichstrommotor 1 beschädigt werden kann. Folglich hat die Gleichstrommotorschutzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine hohe Zuverlässigkeit.
Wenn zudem der Stromversorgungspfad unterbrochen ist, kann der Gleichstrommotor 1 nicht mehr normal funktionieren. In diesem Fall kann jedoch verhindert werden, dass das Fahrzeug infolge thermischer Beschädigung des Gleichstrommotors 1 beschädigt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zudem das Motorleitungselement 17 angeordnet, sich von der Außenseite zu der Innenseite des Motorgehäuses zu erstrecken, wobei das Motorleitungselement 17 einen Teil des Stromversorgungspfads bildet. Die thermische Sicherung 15 ist auf der Masseseite des Motorleitungselements 17 in dem Stromversorgungspfad vorgesehen. Das Wärmeleitpufferelement 16 ist durch die thermische Sicherung 15 an den massenseitigen Endabschnitt des Motorleitungselements 17 gefügt. Folglich ist es, indem das Motorleitungselement 17 teilweise der Atmosphärenluft außerhalb des Motorgehäuses ausgesetzt ist, Wärme, die von den positiven Bürsten 7a auf die thermische Sicherung 15 übertragen wird, zu der Außenseite des Motorgehäuses abzuführen. Im Ergebnis kann die thermische Sicherung 15 zuverlässiger in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses funktionieren.
Zweites Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 4 gezeigt ist, die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf der Negativseite (oder Seite niedrigeren Potenzials) des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 5 und 6 gezeigt ist, das Wärmeleitpufferelement 16 elektrisch und mechanisch mit einem nichtbürstenseitigen Ende (oder Ende auf der Niedrigpotenzialseite) eines Bürstenleitungsdrahts 14 verbunden. Ein bürstenseitiges Ende (oder höherpotenzialseitiges Ende) des Bürstenleitungsdrahts 14 ist elektrisch und mechanisch mit einer negativen Bürste 7b verbunden. Ferner ist das Wärmeleitpufferelement 16 durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wärmeleitpufferelement 16 rechteckig plattenförmig und mit einem Längsende davon durch die thermische Sicherung 15 über die gesamte Breite (d.h. über die gesamte horizontale Abmessung in 5) des Wärmeleitpufferelements 16 an die Bürstenplatte 13 gefügt. Mit anderen Worten, die thermische Sicherung 15 ist kontinuierlich auf der Bürstenplatte 13 über die gesamte Breite des Wärmeleitpufferelements 16 ausgebildet.
Es ist anzumerken, dass die thermische Sicherung 15 auch verteilt auf der Bürstenplatte 13 an einer Vielzahl (beispielsweise zwei, wie in 7 gezeigt ist) von Orten in der Breitenrichtung des Wärmeleitpufferelements 16 ausgebildet sein kann.
Ferner hat das Wärmeleitpufferelement 16 einen zungenförmigen Abschnitt 16a an ihrem anderen Längsende ausgebildet. Der zungenförmige Abschnitt 16a ist rückwärts gefaltet, um das nichtbürstenseitige Ende des Bürstenleitungsdrahts 14 einzuklemmen, um dadurch den Bürstenleitungsdraht 14 mit dem Wärmeleitpufferelement 16 elektrisch und mechanisch zu verbinden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, indem das Wärmeleitpufferelement 16 zwischen der thermischen Sicherung 15 und dem Bürstenleitungsdraht 14, der mit der negativen Bürste 7b verbunden ist, angeordnet ist, möglich, eine Wärmeübertragung von der negativen Bürste 7b, deren Temperatur während der elektrischen Stromzuführung zu dem Anker 5 durch den Stromversorgungspfad hoch wird, auf die thermische Sicherung 15 zu puffern (oder zu unterdrücken).
Ferner ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wärmeleitpufferelement 16 durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt; die Bürstenplatte 13 ist in Kontakt mit dem Endrahmen 3 angeordnet, der zu der Atmosphärenluft außerhalb des Motorgehäuses freiliegt. Folglich ist es möglich, Wärme, die von der negativen Bürste 7b auf die thermische Sicherung 15 übertragen wird, zur Außenseite des Motorgehäuses abzuleiten. Im Ergebnis ist es möglich, dass die thermische Sicherung 15 zuverlässiger in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses arbeiten kann.
Drittes Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf der negativen Seite des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel. Jedoch ist, verglichen mit dem zweiten Ausführungsbeispiel, der Fügebereich, wo das Wärmeleitpufferelement 16 durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt ist, in diesem Ausführungsbeispiel erweitert.
Insbesondere hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 8 und 9 gezeigt ist, das plattenförmige Wärmeleitpufferelement 16 einen zungenförmigen Abschnitt 16a, der an einem Längsende davon ausgebildet ist, und einen ebenen Abschnitt 16b, der an dem anderen Längsende davon ausgebildet ist. Der zungenförmige Abschnitt 16a ist zurückgefaltet, um das nichtbürstenseitige Ende des Bürstenleitungsdrahts 14 einzuklemmen, um dadurch den Bürstenleitungsdraht 14 mit dem Wärmeleitpufferelement 16 elektrisch und mechanisch zu verbinden. Der ebene Abschnitt 16b ist in Anlage mit der Oberfläche der Bürstenplatte 13 angeordnet und an seinem Außenumfang durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt. Mit anderen Worten, die thermische Sicherung 15 ist um den ebenen Abschnitt 16b des Wärmeleitpufferelements 16 auf der Bürstenplatte 13 ausgebildet.
Alternativ kann, wie in 10 und 11 gezeigt ist, das gesamte Wärmeleitpufferelement 16 als ein ebener Abschnitt 16b ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Wärmeleitpufferelement 16 in Anlage mit der Oberfläche der Bürstenplatte 13 angeordnet sein und an seinem Außenumfang durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt sein. Ferner kann das Wärmeleitpufferelement 16 einen zungenförmigen Abschnitt 16a darin haben, wobei das nichtbürstenseitige Ende des Bürstenleitungsdrahts 14 zwischen dem zungenförmigen Abschnitt 16a und der Oberfläche der Bürstenplatte 13 eingeklemmt sein kann, um dadurch den Bürstenleitungsdraht 14 mit dem Wärmeleitpufferelement 16 elektrisch und mechanisch zu verbinden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die gleichen vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erreichbar sind.
Ferner ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fügebereich zwischen dem Wärmeleitpufferelement 16 und der Bürstenplatte 13 vergrößert, um dadurch die Widerstandsfähigkeit des Wärmeleitpufferelements 16 gegen äußere Kräfte (beispielsweise Biege- oder Scherkräfte infolge von Vibration) zu verbessern.
Viertes Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf der Negativseite des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet, wie im zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner das Wärmeleitpufferelement 16 an der Bürstenplatte 13 durch ein elektrisch isolierendes Element 19 befestigt.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wärmeleitpufferelement 16 durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt und ist an der Bürstenplatte 13 durch das elektrisch isolierende Element 19 auf passende Weise befestigt, wie beispielsweise auf eine Weise, die in 12 oder auf eine Weise, die in 13 gezeigt ist.
Folglich kann, indem das Wärmeleitpufferelement 16 an der Bürstenplatte 13 durch das elektrisch isolierende Element 19 befestigt ist, der Widerstand des Wärmeleitpufferelements 16 gegen äußere Kräfte sichergestellt werden, auch wenn der Fügebereich, wo das Wärmeleitpufferelement 16 durch die thermische Sicherung 15 an die Bürstenplatte 13 gefügt ist, klein ist.
Zudem kann dieses Ausführungsbeispiel auch mit dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, wo die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf der positiven Seite (oder Seite höheren Potentials) des Ankers 5 im Stromversorgungspfad angeordnet ist. Insbesondere kann in dem ersten Ausführungsbeispiel das Wärmeleitpufferelement 16, welches durch die thermische Sicherung 15 an den masseseitigen Endabschnitt des Motorleitungselements 17 gefügt ist, weiter an dem Motorleitelement 17 durch ein elektrisch isolierendes Element 19 befestigt werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf der Negativseite des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet, wie im zweiten Ausführungsbeispiel. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel ein elastisches Element 20 zwischen dem Wärmeleitpufferelement 16 (d.h. ein höherpotentialseitiger Teil des Stromversorgungspfads bezüglich der thermischen Sicherung 15) und der Bürstenplatte 13 (d.h. ein niederpotentialseitiger Teil des Stromversorgungspfads bezüglich der thermischen Sicherung 15) angeordnet, derart, dass die thermische Sicherung 15 umgangen wird.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elastische Element 20 beispielsweise durch eine Metallblechfeder verkörpert. Wie in 14 gezeigt ist, ist das elastische Element 20 zwischen dem Wärmeleitpufferelement 16 und der Bürstenplatte 13 angeordnet und hat eine elastische Kraft in einer Richtung der Trennung des Wärmeleitpufferelements 16 und der Bürstenplatte 13 voneinander (oder in einer Richtung des Drückens des Wärmeleitpufferelements 16 und der Bürstenplatte 13 zur Bewegung weg voneinander) in sich gespeichert. Ferner ist das elastische Element elektrisch von mindestens einem von dem Wärmeleitpufferelement 16 und der Bürstenplatte 13 getrennt. Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elastische Element 20 elektrisch von der Bürstenplatte 13 durch einen Isolator 21 getrennt, der zwischen dem elastischen Element 20 und der Bürstenplatte 13 zwischengeordnet ist.
Zudem kann das elastische Element 20 alternativ aus Gummi ausgebildet sein, um elektrisch von sowohl dem Wärmeleitpufferelement 16 als auch der Bürstenplatte 13 elektrisch isoliert zu sein. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Isolator 21 zwischen dem elastischen Element 20 und der Bürstenplatte 13 zwischenzuordnen, wie in 14 gezeigt ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, die mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erreichbar sind.
Wenn zudem bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die thermische Sicherung 15 in Abhängigkeit von der atmosphärischen Temperatur innerhalb des Motorgehäuses auslöst, können das Wärmeleitpufferelement 16 und die Bürstenplatte 13 durch die elastische Kraft voneinander getrennt werden, die in dem elastischen Element 20 gespeichert ist. Dies bedeutet, dass verhindert werden kann, dass das Wärmeleitpufferelement 16 und die Bürstenplatte 13 miteinander in Kontakt gehalten sind, und somit der Stromversorgungspfad aufrechterhalten wird (d.h. nicht unterbrochen wird) nachdem die thermische Sicherung 15 auslöst. Folglich ist es möglich, beim Auslösen der thermischen Sicherung den Stromversorgungspfad zuverlässig zu unterbrechen, durch den elektrischer Strom dem Anker 5 zugeführt wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Gleichstrommotorschutzvorrichtung zu verbessern.
Sechstes Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel hat die Gleichstrommotorschutzvorrichtung ferner eine Widerstandssicherung (nicht gezeigt) zusätzlich zu der thermischen Sicherung 15.
Die Widerstandssicherung hat eine Eigenschaft, dass sie auslöst, wenn sie ihren Schmelzpunkt durch Joulewärme erreicht (d.h. die Wärme, die durch ihren Widerstand produziert wird, wenn elektrischer Strom durch sie fließt). Die Widerstandssicherung ist auf der positiven Seite (oder höhere Potentialseite) des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet mit Ausnahme für die Bürstenleitungsdrähte 14, die jeweils mit den positiven Bürsten 7a verbunden sind. Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Widerstandssicherung zwischen dem Motorleitungselement 17 und den Bürstenleitungsdrähten 14 angeordnet, die jeweils mit den positiven Bürsten 7a verbunden sind. Andererseits ist die thermische Sicherung 15 auf der Negativseite (oder Seite niedrigeren Potentials) des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet, wie in dem zweiten bis fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Wenn ein kontinuierlicher unnormaler elektrischer Strom dem Anker 5 infolge eines Ausfalls eines elektrischen Systems zugeführt wird, kann ein isolierende Beschichtung, die die Ankerwicklung 11 abdeckt, beschädigt werden (insbesondere durch Wärmeschmelzen), wodurch ein Kurzschluss zwischen elektrischen Leitungsdrähten der Ankerwicklung 11 hervorgerufen wird. Folglich würde ein hoher Strom dem Anker 5 zugeführt werden, der höher ist als der elektrische Strom, der während eines normalen Startvorgangs dem Gleichstrommotor 1 zugeführt würde. In diesem Fall würden die Temperaturen der Elemente, die in dem Stromversorgungspfad eingesetzt sind (z.B. das Motorleitungselement 17 und die Bürstenleitungsdrähte 14) augenblicklich durch ihre Joulewärme angehoben, bevor die atmosphärische Temperatur innerhalb des Motorgehäuses ansteigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel würde die Widerstandssicherung jedoch sofort ihren Schmelzpunkt durch ihre Joulewärme erreichen, um auszulösen. Folglich würde der Stromversorgungspfad sofort unterbrochen, wodurch verhindert wird, dass der Gleichstrommotor 1 infolge von Überhitzung beschädigt wird.
Folglich kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der Verwendung von sowohl der thermischen Sicherung 15 als auch der Widerstandssicherung die Zuverlässigkeit der Gleichstrommotorschutzvorrichtung weiter verbessert werden.
Zudem ist die Widerstandssicherung nicht notwendigerweise innerhalb des Motorgehäuses angeordnet. Beispielsweise kann die Widerstandssicherung zwischen der Leitungsplatte 17a und dem Leitungsdraht 17b des Motorleitungselements 17 vorgesehen sein, die in 3 gezeigt sind.
Siebtes Ausführungsbeispiel
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Gleichstrommotor 1 in einem Anlasser 21 zum Anlassen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet.
Ferner kann, wie in 15 gezeigt ist, die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf den Gleichstrommotor 1 des Anlassers 21 angewandt werden, um auf der positiven Seite (oder höheren Potentialseite) des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet zu sein, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Alternativ kann, wie in 16 gezeigt ist, die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf den Gleichstrommotor 1 des Anlassers 21 angewendet werden, um auf der Negativseite (oder niedrigeren Potentialseite) des Ankers 5 in dem Stromversorgungspfad angeordnet zu sein, wie in dem zweiten bis fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Der Gleichstrommotor 1 des Anlassers 21 wird allgemein bei niedriger Spannung und hohem Strom betrieben. Wenn jedoch ein Ritzel 22 des Anlassers 21 infolge einer Fehlfunktion bei einem Normalstart des Motors oder in Abhängigkeit von dem Zustand der Ladung der Batterie, die den Gleichstrommotor 1 antreibt, angehalten wird, variiert der dem Gleichstrommotor 1 zugeführte elektrische Strom in einem großen Bereich.
Wenn die Gleichstrommotorschutzvorrichtung auf den Gleichstrommotor 1 des Anlassers 21 angewandt wird, kann die thermische Sicherung 15 bei einer atmosphärischen Zieltemperatur innerhalb des Motorgehäuses arbeiten, unabhängig von der Größenordnung des elektrischen Stroms, der dem Gleichstrommotor 1 zugeführt wird. Folglich ist die Gleichstrommotorschutzvorrichtung besonders geeignet für die Verwendung in dem Gleichstrommotor 1 des Anlassers 21.
Während die oberen besonderen Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann klar, dass verschieden Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen gemacht werden können, ohne den Gedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise ist in dem ersten Ausführungsbeispiel die thermische Sicherung 15 aus einem Metallmaterial (z.B. Lötzinnfüllmetall oder Hartlötfüllmetall) ausgebildet, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 200°C bis 600°C liegt. Jedoch kann die thermische Sicherung 15 alternativ aus anderen Materialien gebildet sein. Beispielsweise kann die thermische Sicherung 15 alternativ aus einem Harzmaterial geformt sein, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 200°C bis 600°C liegt. In diesem Fall ist es erforderlich, eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Elementen sicherzustellen, die durch die thermische Sicherung 15 verbunden sind (d.h. zwischen dem Motorleitungselement 17 und dem Wärmeleitpufferelement 16, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist oder zwischen der Bürstenplatte 13 und dem Wärmeleitpufferelement 16, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist). Mit anderen Worten, es ist notwendig, sicherzustellen, dass elektrischer Strom durch den Stromversorgungspfad zu dem Anker 5 zugeführt werden kann.
Eine Gleichstrommotorschutzvorrichtung hat eine thermische Sicherung (15) und ein Wärmeleitpufferelement (16). Die thermische Sicherung ist in einem Stromversorgungspfad vorgesehen, der innerhalb eines Motorgehäuses (2, 3) eines Gleichstrommotors (1) ausgebildet ist und durch den elektrischer Strom einem Anker (5) des Gleichstrommotors zugeführt wird. Das Wärmeleitpufferelement ist zwischen einem Bürstenleitungsdraht (14), der mit einer Bürste (7, 7a, 7b) des Gleichstrommotors verbunden ist und der thermischen Sicherung angeordnet, um die Wärmeleitung von der Bürste zu der thermischen Sicherung über den Bürstenleitungsdraht zu puffern. Ferner ist die thermische Sicherung aus einem Material gebildet, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als irgendein anderes Metallmaterial, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist. Die thermische Sicherung hat einen elektrischen Widerstand derart, dass sie ihren Schmelzpunkt durch ihre Joulewärme nicht erreichen kann.

Claims

Gleichstrommotorschutzvorrichtung, die auf einen Gleichstrommotor (1) angewandt ist, um den Gleichstrommotor gegen Überhitzen zu schützen, wobei der Gleichstrommotor aufweist: einen Anker (5); einen Kommutator (6), der an dem Anker vorgesehen ist; eine Bürste (7, 7a, 7b), die konfiguriert ist, während der Drehung des Ankers auf dem Kommutator zu gleiten; einen Bürstenleitungsdraht (14), der mit der Bürste verbunden ist; und ein Motorgehäuse (2, 3), das den Anker, den Kommutator, die Bürste und den Bürstenleitungsdraht darin aufnimmt, wobei die Gleichstrommotorschutzvorrichtung aufweist: eine thermische Sicherung (15), die in einem Stromversorgungspfad vorgesehen ist, der innerhalb des Motorgehäuses ausgebildet ist und durch den elektrischer Strom dem Anker zugeführt wird; und ein Wärmeleitpufferelement (16), das zwischen dem Bürstenleitungsdraht und der thermischen Sicherung angeordnet ist, um Wärmeleitung von der Bürste zu der thermischen Sicherung über den Bürstenleitungsdraht abzupuffern, wobei die thermische Sicherung aus einem Material gemacht ist, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als jedes andere Material, das in dem Stromversorgungspfad verwendet ist, und die thermische Sicherung einen elektrischen Widerstand derart hat, dass sie ihren Schmelzpunkt nicht durch ihre Joulewärme erreichen kann.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Wärmeleitpufferelement eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit hat als der Bürstenleitungsdraht.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wärmeleitpufferelement eine höhere Wärmekapazität hat als der Bürstenleitungsdraht.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein elektrisch leitfähiges Element (17) angeordnet ist, um sich von der Außenseite zu der Innenseite des Motorgehäuses zu erstrecken, wobei das elektrische leitfähige Element einen Teil des Stromversorgungspfads bildet, die thermische Sicherung auf einer niedrigeren Potentialseite des elektrisch leitfähigen Elements in dem Stromversorgungspfad vorgesehen ist, und die Bürste eine positive Bürste (7a) ist, die auf einer Seite höheren Potentials des Ankers vorgesehen ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Wärmeleitpufferelement an einen niederpotentialseitigen Endabschnitt des elektrisch leitfähigen Elements durch die thermische Sicherung gefügt ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Wärmeleitpufferelement ferner durch ein elektrisch isolierendes Element (19) an dem elektrisch leitfähigen Element befestigt ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gleichstrommotor ferner aufweist: einen Bürstenhalter (12), der die Bürste darin hält; und eine elektrisch leitfähige Bürstenplatte (13), welche in Anlage mit dem Motorgehäuse angeordnet ist und an der der Bürstenhalter montiert ist, wobei die thermische Sicherung auf einer Seite niederen Potentials des Ankers in dem Stromversorgungspfad vorgesehen ist und auf der Bürstenplatte angeordnet ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bürste eine negative Bürste (7b) ist, die auf der Seite niederen Potentials des Ankers vorgesehen ist, und das Wärmeleitpufferelement durch die thermische Sicherung an die Bürstenplatte gefügt ist und an der Bürstenplatte durch ein elektrisch isolierendes Element (19) befestigt ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Wärmleitpufferelement durch ein elektrisch isolierendes Element (19) an der Bürstenplatte befestigt ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit einem elastischen Element (20), das zwischen einem höherpotentialseitigen Teil und einem niederpotentialseitigen Teil des Stromversorgungspfads bezüglich der thermischen Sicherung angeordnet ist, um die thermische Sicherung zu umgehen, wobei das elastische Element elektrisch von mindestens einem von dem höherpotentialseitigen Teil und dem niederpotentialseitigen Teil isoliert ist und darin eine elastische Kraft in einer Richtung der Trennung des höherpotentialseitigen Teils und des niederpotentialseitigen Teils voneinander gespeichert hat.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die thermische Sicherung aus einem Lötzinnfüllmetall oder einem Hartlötfüllmetall ausgebildet ist, wobei das Lötzinnfüllmetall oder das Hartlötfüllmetall einen Schmelzpunkt im Bereich von 200°C bis 600°C haben.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die thermische Sicherung aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 200°C bis 600°C hat.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner mit einer Widerstandssicherung, welche auslöst, wenn sie ihren Schmelzpunkt durch ihre Joulewärme erreicht, wobei die Bürste eine positive Bürste (7a) ist, die auf einer Seite höheren Potentials des Ankers vorgesehen ist, und die Widerstandssicherung auf der Seite höheren Potentials des Bürstenleitungsdrahts angeordnet ist, der mit der positiven Bürste in dem Stromversorgungspfad verbunden ist.
Gleichstrommotorschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Gleichstrommotor, auf den die Gleichstrommotorschutzvorrichtung angewandt ist, in einem Anlasser (21) zum Anlassen einer Brennkraftmaschine verwendet ist.