JP2008530727A - 自動車のヒータエレメントを制御するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のヒータエレメントを制御するための装置に関する。少なくとも１つの接続部が少なくとも部分的に、機械的な応力下で組み立てられたエレメントとして構成されている。該エレメントは、少なくとも第１の接触接続部に、限界温度を超えると接触接続が解除されるように接続されている。

Description

本発明は、自動車のヒータエレメントを制御するための装置に関する。

自動車のヒータエレメントを制御するために、一般的な形式で制御器が設けられており、この制御器は、主にスイッチ手段と制御部とを有している。スイッチ手段としては、有利な形式でトランジスタが使用される。故障すると、このような装置は自動的に遮断されるか、若しくは電流が適当な安全装置によって中断される。しかしながらトランジスタの制御部に故障が発生するか、又はトランジスタ自体が故障、特に破損すると、電流は、高価な費用をかけて、しかも非常に困難な手段でしか遮断することができなくなる。破壊されたパワートランジスタによって、制御器は著しく過熱される。

接続手段が少なくとも部分的に、機械的な応力下で組み立てられたエレメントして構成されていて、該エレメントが、少なくとも第１の接触接続部に、限界温度を超えるとこの接触接続部との接触接続が解除されるように接続されていることによって、前記のような過熱は確実に避けられる。このようなサーモ安全装置は、エレクトロニクスとはまったく無関係に独立したものである。

このような解除によって、特に電気的な接続が中断される。

図面
本発明を以下に図面に示した実施例を用いて説明する。

図１は、本発明による装置の主要なエレメントを示し、
図２は、機械的な応力したで組み立てられたエレメントを示す。

図１には、自動車のヒータエレメントを制御するための制御器の主要なエレメントが示されている。ヒータエレメントは符号１００で示されている。このヒータエレメント１００は、第１の接続部１０１を介して自動車のアース接続部１０５に接続されている。ヒータエレメント１００の第２の接続部１０２は、制御器２００の第１のプラグコンタクト１１０に接続している。制御器２００は、自動車の供給電圧接続部１３０に通じる第２のプラグコンタクト１２０に接続している。

制御器２００は、特にスイッチ手段２４０を制御する少なくとも１つの制御部２３０を有している。スイッチ手段２４０の第１の接続部２４１は、第１の接続手段２６０を介してプラグコンタクト１２０に接続している。スイッチ手段の第２の接続部２４２は、第２の接続手段２５０を介して制御器２００の第１のプラグコンタクト１１０に接続されている。

図１には、主要なエレメントだけ、つまりスイッチ手段と制御部２３０とが示されており、この制御部２３０によってヒータエレメント１００が制御される。制御器は、図示のエレメントの他に別の構造エレメントも有している。この場合、特に、第２の接続部２４２と第１のプラグコンタクト１１０との間に、スイッチ手段若しくはヒータエレメントを通る電流を検出するための手段が設けられている。

一般的な形式で制御部２３０は、所望の電流がヒータエレメント１００を通って流れるか、若しくはヒータエレメントが所定の温度に達するように、スイッチ手段２４０を制御する。

ヒータエレメント１００は、有利にはディーゼル内燃機関のグロープラグである。しかしながら相応の制御器が、別のヒータエレメント、例えばラムダセンサを加熱するためのヒータエレメントのためにも使用される。またこのようなヒータエレメントは、別のエレメント例えばリヤウインドデフォッガ（リヤウインドヒータ）又は補助ヒータを加熱するためにも使用される。

スイッチ手段２４０は、有利には相応のトランジスタ特に電界効果トランジスタとして構成されている。一般的な形式で、第１の接続手段２６０及び第２の接続手段２５０は、多かれ少なかれソリッド（中実）な導体によって形成されている。このために有利な形式で、適当な金属薄板又はその他の導体路が使用される。

図２には、本発明による接続手段の２つの有利な実施例が示されている。図２ａに示した接続手段は、プラグコンタクト１２０をスイッチ手段２４０の第１の接続部２４１に接続する第１の接続手段２６０である。接続手段の第１の部分が符号３００で示されている。この接続手段の第１の部分３００は有利な形式で第１の接続部２４１に接続されている。接続手段の第２の部分は符号３１０で示されている。この接続手段の第２の部分３１０は、有利な形式で制御器のプラグコンタクト１２０に接続されている。有利な形式で、接続手段の第２の部分３１０はプラグコンタクト１２０であってもよい。これと同じことは、接続手段の第１の部分３００のためにも当てはまる。この場合、接続手段の第１の部分３００は、スイッチ手段２４０の接続ピンであってもよい。

本発明によれば、接続手段の第１の部分３００は接触接続部３０５を介してエレメント３２０に接続され、また接続手段の第２の部分３１０は第２の接触接続部３１５を介してエレメント３２０に接続されている。本発明によれば、エレメント３２０は、機械的な応力下にあるように、組み込まれている。このことは、エレメント３２０が、図示の位置において単に接触された状態にある、ということを意味する。２つの接触接続部の一方が解除されると、エレメント３２０は、接続手段の第１の部分と接続手段の第２の部分との間の電気的な接続が中断されるような位置を占める。

これは例えば、エレメント３２０が、応力を受けて接触せしめられるばねとして構成されることによって、実現される。一方の接触接続部が解除すると、応力に基づいて、エレメント３２０は他方の接触接続部から分離し、電流の流れが中断される。

有利な形式で、第１の接触接続部３０５は、限界温度を超えると接触接続が解除されるように構成されている。これは、例えば第１の接触接続部が比較的低い溶融点を有するはんだろうによるはんだ付けによって形成されることによって得られる。これに対して、第２の接触接続部は、非常に高い温度で溶融する溶接によって形成される。

溶接に対して選択的に、別の持続的な接触接続部、例えばねじ結合部又はリベット結合部を設けてもよい。はんだ付けの代わりに、より高い温度で溶融する導電性の接着剤によって接着してもよい。

重要なことは、第１の接触接続部が、限界温度において接触接続が解除されるように接続される、ということである。応力下で組み込まれたエレメントに基づいて、このエレメント３２０は、機械的な応力に従って、接続手段の第１の部分３００から解除し、スイッチ手段とプラグ１２０との間の電気的な接続を中断する。

ほとんどの損失熱を放出する構造エレメントがばね弾性的なエレメントに組み付けられていれば、特に有利である。この構造エレメントはやはりスイッチ手段である。これによって、スイッチ手段が過熱されると、ばね弾性的なエレメントの温度が上昇し、ひいては接触接続部の温度が上昇する。つまり、スイッチ手段の温度が高くなり過ぎると、第１の接触接続部が解除し、電流が自動的に中断される。

本発明によれば、エレメント３２０は２つの位置を占める。第１の位置においてエレメント３２０は機械的な応力にさらされない。この第１の位置においては、電流は流れない。第２の位置においてエレメントは機械的な応力にさらされる。この第２の位置において電流が流れる。エレメント３２０は第２の位置に組み込まれ、２つの接触接続部によって保持される。許容されない程度の過熱が生じると、少なくとも１つの接触接続部が解除する。機械的な応力に基づいて、エレメント３２０はそれ以上の作用を受けずに第２の位置に移行し、電流の流れが中断される。

エレメントを応力下で組み立てることは、種々異なる形式で実現される。従って例えば、応力下で接触せしめられるばね弾性的なエレメントが使用されてもよい。接点が解除すると、ばね弾性的なエレメントは初期の位置に戻り、接続を遮断する。

さらに、エレメントには、接触接続が解除されると接続を中断する外部の力が作用するようになっている。この外部の力としては特に重力が挙げられる。つまりエレメントは接続手段の第２の部分の下に配置されている。高められた温度に基づいて接触接続部が解除すると、エレメントは重力に基づいて下方に移動し、接続を解除する。

これに相応する構成が図２ｂに示されている。図２ｂは、図２ａに示した実施例とは、エレメントが作用する力に関連して配置されている点で異なっているだけである。力の作用方向は、矢印で示されている。この力は、一方では重力によって生ぜしめられる。しかしながら、例えば電磁気的な力が作用するようになっていてもよい。

この場合、２つの接触接続部は、限界温度を超えた時に解除するように、構成されている。これによって、限界温度を越えると、２つの接触接続部は解除し、エレメントは重力に基づいて落下し、接続を中断する。

この場合、本発明によるやり方は、第１の接続手段が相応に構成されるように限定されるものではない。選択的に又は補足的に、第１のプラグ１１０とスイッチ手段２４０の第２の接続部２４２とを接続する第２の接続手段２５０が相応に構成されてもよい。また、接続手段だけを部分的に、図２に示したように構成してもよい。これは、制御器のプラグとスイッチ手段の接続部との間に別の構成エレメントが設けられていれば、特に有利である。また、制御器２００とヒータエレメント１００との間の接続部、若しくはヒータエレメント１００とアース接続部１０５との間の接続部、若しくは供給電圧接続部１３０とプラグコンタクト１２０とのとの間の接続部を、相応に構成すれば有利である。

この制御器に、複数のヒータエレメントを接続してもよい。

このようなやり方の利点は、サーモ安全装置が、エレクトロニクス又は外部の影響に対して完全に独立しているという点にある。機械的なプリロード（予備荷重）若しくは外部から作用する力、例えば重力だけによって、限界温度を超えると電気的な接続が解除される。適当な接触接続部例えば適当なはんだ付け手段又は導電性の接着剤を使用することによって、接続が解除される温度範囲を任意に調節することができる。

本発明による装置の主要なエレメントを示す概略図である。 第１の接続手段の概略図である。 作用する力に関連して配置されたエレメントを示す概略図である。

Claims (7)

1. 自動車のヒータエレメントを制御するための装置であって、少なくとも１つの接続部が少なくとも部分的に、機械的な応力下で組み立てられたエレメントとして構成されており、該エレメントは、少なくとも第１の接触接続部に、限界温度を超えると接触接続が解除されるように接続されていることを特徴とする、自動車のヒータエレメントを制御するための装置。
2. 前記接続部が、スイッチ手段を、供給電圧に、ヒータエレメントに又はアース接続部に接続している、請求項１記載の装置。
3. 少なくとも第１の接触接続部がはんだ箇所によって形成されている、請求項１記載の装置。
4. 少なくとも第１の接触接続部が導電性の接着部によって形成されている、請求項１記載の装置。
5. 第２の接触接続部が堅固な接続によって行われる、請求項１記載の装置。
6. 第２の接触接続部が、溶接、リベット結合又はねじ結合によって行われる、請求項５記載の装置。
7. 前記ヒータエレメントが、ディーゼル内燃機関の少なくとも１つのグロープラグである、請求項１記載の装置。

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