JP4495150B2 - 電動機のための直列抵抗アッセンブリおよび電動機を駆動するための直列抵抗アッセンブリを有する回路配置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機のための直列抵抗アッセンブリと電動機、特に車両用の電気的に駆動されるベンチレータ送風機を駆動するための回路配置に関する。

車両、特に内燃機関においては、内燃機関を冷却するために電動機、特に電気的に駆動されるベンチレータ送風機が使用される。それによって、内燃機関の熱収支の所望の開ループ制御および閉ループ制御が可能である。その場合にベンチレータ送風機またはベンチレータは、通常、直列抵抗アッセンブリによって１つまたは複数の回転数段階で駆動される。その場合にエンジンを冷却するための単純なベンチレータは、通常直列抵抗アッセンブリにまとめられている、前段に接続された直列抵抗を有する、いわゆるブラシモータからなる。この直列抵抗アッセンブリは、ベンチレータの回転数制御に用いられる。下方の回転数段階においては、直列抵抗アッセンブリが、電動機と直列に接続され、それに対して最大の回転数段階においては電動機は従来の車両電気系統安全装置を介して直接車両電気系統電圧に接続されている。

その場合に、下方の回転数段階でブラシモータが動きにくくなり、あるいはブロックされた場合には、電流負荷によって直列抵抗の熱的過負荷がもたらされる可能性がある。従って特に、下方の回転数段階においてこの種の過負荷による火災に対してベンチレータシステムを保護するために、一般に、直列抵抗アッセンブリ内に温度安全装置、特に温度に依存するマイクロ温度安全装置が設けられている。この温度安全装置は、一般に、直列抵抗に対して直列に接続されているので、直列抵抗の熱的な過負荷の場合に温度安全装置が正しい時期に応答して、従って簡単な火災保護が与えられている。その場合の欠点は、温度安全装置が可逆的に形成されていないので、エラーの場合には、直列抵抗アッセンブリ全体を交換しなければならないことである。

さらに、たとえば、異物によってベンチレータが一時的にブロックされることによるような、思いがけない場合において、温度安全装置の早期の応答がもたらされる可能性がある。エラーが正しい時期に認識されない場合には、温度安全装置の早すぎる応答が、下方の回転数段階でベンチレータのオフをもたらし、冷却システムの過熱と場合によっては内燃機関の損傷をもたらす可能性がある。その他、温度安全装置の早期の作動は、最大の回転数段階におけるベンチレータの駆動のみを可能にする。電動機、たとえばブラシモータが、最大の回転数段階で連続的に始動されて駆動される場合には、それが電動機の寿命を著しく短縮してしまう。

従って、ベンチレータシステムのコンフィグレーションに従って、たとえばフューズの使用のような、簡単な構成部材による安全確保は、必ずしもすべての仕様領域で実現されず、しばしば著しい付加措置によって解決されなければならない。

従って本発明の課題は、安全確保が早期かつ不用意に作動されることなしに、下方の回転数段階においても十分に良好な安全確保をもたらす、電動機のための直列抵抗アッセンブリを提供することである。

この課題は、本発明によれば、場合によっては直列抵抗に対して直列に接続された温度安全装置を有する、複数の回転数段階において電動機を回転数制御するための直列抵抗を有し、回転数段階の少なくとも１つのための可逆的な切替え部材が内蔵されている、電動機のため、特に車両用の電気的に駆動されるベンチレータ送風機のための直列抵抗アッセンブリによって解決される。

本発明の好ましい展開が、従属請求項の対象である。

発明の実施形態

本発明は、電動機の１つに、たとえば異物の侵入により、電動機によって駆動されるベンチレータが動きにくくなり、あるいはブロッキングされることによって過負荷が生じた場合に、著しい熱的な負荷、特に過度の加熱が生じる可能性があり、それが結果として直列抵抗および電動機の温度の上昇ももたらす、という考えに基づいている。それによってまた、電動機の電流回路内で直列抵抗アッセンブリ内に配置されている不可逆的な温度安全装置が直列抵抗の高い温度に基づいて応答するので、下方の回転数段階における電動機の駆動は、直列抵抗アッセンブリの交換後に初めて可能になる。従って本発明によれば、直列抵抗アッセンブリに、可逆的に形成された、付加的な切替え部材が設けられる。好ましくは付加的な切替え部材は、直列抵抗の接続部と接触している。好ましくは切替え部材は、直列抵抗と熱的に接触するように配置されている。このように切替え部材を直列抵抗に直接、特に個々の回転数段階の駆動中またはブロッキングされた場合に最も高い温度が発生する可能性のある箇所に一体化することによって、個々の、あるいは複数の回転数段階を可逆的に切り替えるための特に簡単な保護回路のベースが与えられる。その他、回転数段階の多段の温度に依存する保護回路のために、従来の温度安全装置が設けられており、それが直列抵抗に対して直列に接続されている。

温度に基づくエラー場合を確実に認識することができるようにするために、切替え部材は、好ましくは温度に依存する構成部材として形成されている。好ましくは切替え部材は、可逆的な熱保護スイッチとして、半導体構成部材として、あるいは温度に依存する抵抗として形成されている。可能な実施形態において、可逆的な熱保護スイッチとして形成されている切替え部材は、バイメタル細片として形成することができる。この種の熱的な、特に可逆的な作動子は、暖まった場合に曲がり、従って過剰温度において作動する。代替的に、切替え部材は、半導体切替え部材、たとえばＴＥＭＰＦＥＴとして、あるいは温度に依存する抵抗として形成することができる。また、たとえばＰＴＣ−抵抗のような、該当する温度依存の特性曲線を有する、他の代替的な電子的あるいは機械的な構成部品、あるいはまた半導体スイッチも、切替え部材として使用することができる。換言すると：危機的な温度が、温度上昇をもたらす部材−直列抵抗−において直接、切替え部材自体によって検出されることにより、温度に依存する切替え部材の作動によってできる限り迅速で確実な火災および過熱保護が与えられる。

それぞれ配置の種類と構造に応じて、切替え部材は、常閉接点、常開接点あるいは双投スイッチとして形成することができる。直列抵抗における過剰温度を特に確実かつ簡単に検出するために、切替え部材は、直列抵抗に対して熱的に接触するように配置されている。好ましい実施形態においては、切替え部材は直列抵抗アッセンブリ内の、特に直列抵抗と温度安全装置の間、あるいはまた温度安全装置の隣りに統合されている。それによって電動機の回転数段階のいずれかの過剰温度とそれに伴って過負荷を識別するために、該当する熱誘起部材−直列抵抗−に対する十分に良好な熱的接触とそれに伴ってできる限り良好な熱伝達が与えられる。さらに、切替え部材のこの種の配置は、わずかな組込み空間しか要求せず、従ってすでにある自由空間内に特に簡単かつ問題なく組み込むことができ、従って容易に後付けすることができる。

好ましくは、切替え部材を表す第１の熱的な切替え点は、温度安全装置を表す第２の熱的な切替え点よりも低く、特に少なくとも５℃だけ低く調節されている。換言すると：切替え部材は、好ましくは、５０℃より高い温度において作動が行われ、従って温度保護装置よりもずっと早期に作動されるように、設計されている。切替え部材を簡単かつ安価に形成するためには、作動させるためのその許容領域が、直列抵抗の上方の危機的温度領域内にあれば、十分である。

保護をもたらす作動信号を特に迅速に検出し、かつ監視するために、直列抵抗アッセンブリは、少なくとも３つの接続部材を有する多極の接続を有しており、その接続部材の１つは供給接続として、他の１つは負荷接続として、もう１つは制御接点として形成されている。特に多極の接続の制御接点を用いて、個々の回転数段階のみにおいても、過熱の際とそれに伴ってエラー場合に、特に精確かつ迅速な作動が可能であって、同時に切替え部材の作動の特に簡単かつ十分に良好な監視と蓋然性チェックが行われる。好ましくは直列抵抗アッセンブリの多極の接続は、差込み接続、溶接接続またはケーブル接続として形成されている。たとえば、多極の接続は、３極の差込み接続、溶接接続として、あるいはそれと同様に代替的な実施形態においては３芯のケーブル接続として形成されている。従って、付属のモータ接続を標準的にコネクタによって、あるいは該当する溶接またはケーブル取付けによって行うことができる。それぞれ設定に応じて、多極の接続を、様々に形成することができる。たとえば、多極の接続は、好ましくは３極（あるいは３芯）の接続として形成することができる。代替的に、接続を、付加的な接点または付加的なケーブルを有する２極（または２芯）の接続として形成することもでき、その場合に付加的な接点は、電動機の過負荷を認識するために用いられる。

直列抵抗アッセンブリの好ましい実施形態においては、付加的な切替え部材は一方の側において直列抵抗と、他方の側においては直列抵抗アッセンブリの接続部材、特に制御接点と接続されている。好ましくは、常閉接点として形成された切替え部材が、多極の接続の正の電圧接続部材、すなわち供給接続と、制御接点を形成する接続部材との間に接続されている。これが、特に簡単かつ安価な回路を可能にする。

直列抵抗アッセンブリの機能を監視するために、少なくとも１つの接続部材、特に制御接点が、回転数制御するための第１のフィードバック導線と接続されている。さらに、直列抵抗アッセンブリの少なくとも１つの接続部材に、特に供給接続に、モータ制御のための第２のフィードバック導線を接続することができる。また、電動機を回転数に従って制御するために、スイッチング部材、たとえば、回転数段階を他の回転数段階へ切り替えるためのリレイを設けることができる。その場合に好ましくは、スイッチング部材は１本または複数本のフィードバック導線と接続されている。好ましくは切替え部材は接点側において、特に制御接点によって、少なくとも１つのスイッチング部材、電動機を段階的に回転数に従って制御するためのリレイと接続されている。

本発明によれば、さらに、上述した種類の直列抵抗アッセンブリを有する、電動機を駆動するための回路配置が設けられている。電動機のできるだけ簡単な保護回路のために、電動機に可逆的な切替え部材が対応づけられており、その切替え部材は電動機に対して並列に、この電動機に熱的に接触するように配置されている。好ましくは、他の可逆的な切替え部材が、電動機に内蔵されている。電動機に内蔵された可逆的な切替え部材と直列抵抗アッセンブリに内蔵された可逆的な切替え部材によって、電動機および直列抵抗アッセンブリの簡単な温度に依存する保護回路および火災保護回路が可能である。

温度に依存する回路に加えて、好ましくは、たとえば６０Ａの危機的な限界値を上回った場合に、電動機に給電する電流回路をオフにするための、安全部材を設けることができる。換言すると：切替え部材および／または温度安全装置を温度に従って作動させる、従ってエラーのある電動機の過負荷によるエラーを除去する第１の段階に加えて、第２の段階において、電流に依存して作動するための安全部材を設けることができる。それによってたとえば６０Ａより高い危機的な電流値を上回った場合に、電動機に電流供給するための電流回路が中断される。切替え部材をオンオフする際の電磁的干渉を回避するために、好ましくは切替え部材に対して並列に干渉除去コンデンサを接続することができる。要請に応じて、他の干渉除去部材を使用することもできる。

本発明によって得られる利点は、特に、たとえば過剰温度によって直列抵抗が加熱され、電動機がブロックされ、あるいは短絡された場合に、熱的に直列抵抗に接触する切替え部材の内蔵および／または電動機と熱的に接触する切替え部材自体によって、直接熱源において危機的な温度の検出と監視が可能となることにある。電動機、たとえばベンチレータまたは送風機の直列抵抗に対応づけられた切替え部材およびそれを多極の、たとえば３極の接続に取り付けることによって、個々の回転数段階の別々の監視とそれに伴って確実かつ正確なオフが可逆的に可能である。障害の除去後には、切替え部材をオンにすることによって電動機のノーマル駆動を再びアクティブにすることができる。

可逆的な切替え部材を用いて、温度保護、火災保護およびブロッキング保護のための特に安価な解決が与えられ、その切替え部材はエラーの除去後に自動的なリセットを可能にする。最も簡単な場合においては、マイクロ温度安全装置を省くことができる。

代替的に、可逆的な切替え部材に加えて設けられるマイクロ温度安全装置によって、冗長な保護を実現することができる。

並列に接続された切替え部材によって解消される、温度安全装置の形式で、直列抵抗にと直列に接続された複数の保護部材を有する従来の回路配置に比較して、本発明に基づく回路配置は、より少ない損失を有する。さらに、可逆的な切替え部材は、より長い寿命を有している。

本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

図１Ａから１Ｄは、電動機Ｍのための直列抵抗アッセンブリ１の種々の実施例を示している。直列抵抗アッセンブリ１は、複数の回転数段階ＳＴ１からＳＴｎにおいて電動機の回転数制御するための直列抵抗２を有している。電動機Ｍのエラー場合において直列抵抗２を過負荷から保護するために、直列抵抗アッセンブリ１内に回転数段階ＳＴ１からＳＴｎの少なくとも１つを可逆的に切り替えるための切替え部材４が内蔵されている。切替え部材４は、好ましくは温度に依存する構成部材として形成されている。たとえば、切替え部材４は、図１Ａと１Ｂにおいては、可逆的な熱保護スイッチＴＳＳとして、たとえばバイメタルとして形成されており、図１Ｃと１Ｄでは温度に依存する抵抗ＰＴＣとして形成されている。代替的に、切替え部材４を、詳しく図示しない半導体部材、たとえばＴＥＭＰＦＥＴとして形成することもできる。たとえば切替え部材４は、常閉スイッチとして形成されている。それぞれ電動機Ｍの回転数段階ＳＴ１からＳＴｎの数に応じて、切替え部材４を常開スイッチまたは双投スイッチとして形成することもできる。切替え部材４をオンオフする際の電磁干渉を回避するために、図１Ａに例示するように、切替え部材４に対して並列に干渉除去部材Ｃ、たとえば干渉除去コンデンサを接続することができる。要請に応じて、複数の干渉除去部材を使用することもできる。

直列抵抗アッセンブリ１の段階的または冗長な温度に依存する切替えのために、図１Ｂと１Ｄに示すように、直列抵抗アッセンブリは、場合によっては直列抵抗２と直列に接続された温度安全装置６、たとえばマイクロ温度安全措置ＭＴＳを有することができる。その場合に切替え部材４は、危機的な温度、たとえば５０℃より高い温度において、第１の熱的な切替え点θ１を有している。温度安全装置６は、第２の熱的な切替え点θ２を有しており、これは切替え部材４の第１の熱的な切替え点θ１に比較して高く、特に５℃より大きい温度だけ高く設計されており、たとえば５５℃より高い温度において初めて不可逆的な温度安全装置６の作動をもたらす。換言すると：可逆的な切替え部材４は、不可逆的な温度安全装置６よりもずっと早く作動する。従って、温度が第１の熱的な切替え点θ１の下方の値に低下した後に過熱がわずかで短期間の場合には、切替え部材４は再び付属の回転数段階ＳＴ１からＳＴｎを接続し、直列抵抗アッセンブリ１全体をオフにする必要がないことが保証される。極めて危機的な温度を上回った場合に初めて、不可逆的な温度保護装置６が作動される。

切替え部材４および／または温度安全装置６の作動を簡単に監視し、かつ検出するために、直列抵抗アッセンブリ１は３つの接続部材８ａから８ｃを備えた多極の接続８を有しており、それら接続部材の１つは制御接点Ｋとして、１つは供給接点として、そして１つは負荷接続または抵抗接続として用いられる。それぞれ接続８の種類と構造に応じて、接続は差込み接続、溶接接続またはケーブル接続として形成されている。

その場合に切替え部材４は、一方の端部において電圧側で直列抵抗２と接続されており、その直列抵抗が供給接続「＋」に接続されている。温度安全装置６が直列抵抗２と直列に接続されている場合には、切替え部材４は、温度安全装置６を有していても供給接続「＋」に接続することができる。切替え部材４の他方の端部は、回転数段階ＳＴ１からＳＴｎを制御するための制御接点Ｋと接続されている。好ましくは、可逆的な切替え部材４は、ノーマル駆動において接続されるように、すなわち導通するように、設計されている。切替え部材４の接点は、電圧側において供給接続「＋」に接続されているので、制御部材４の制御接点Ｋも電圧を案内する。

図１Ａから１Ｄは、電動機Ｍの２つの回転数段階ＳＴ１からＳＴ２のための１段の直列抵抗アッセンブリ１を示している。それぞれ電動機Ｍの構造に応じて、直列抵抗２の数と切替え部材４の種類を変化させることができる。

直列抵抗２の加熱を十分迅速かつ正確に検出することを可能にするために、好ましくは図２と３に示すように、切替え部材４は直列抵抗２に対して並列にこの直列抵抗と熱的に接触するように配置されている。切替え部材４と温度安全装置６によって直列抵抗アッセンブリ１が温度に従って多段で切り替る場合には、可逆的な切替え部材４は直列抵抗２と温度安全装置６の間あるいは直列抵抗の隣りに配置されている。すなわち、切替え部材４は、直列抵抗２と熱的に接触するように配置されている。好ましくは温度安全装置６は、直列抵抗アッセンブリ１内で切替え部材４を介在させて直列抵抗２から離れて配置されている。直列抵抗アッセンブリ１を単純なモジュール状に形成するために、直列抵抗２、切替え部材４および場合によっては温度安全装置６が共通の支持体ユニット１０上に配置されている。接続８、特に接続部材８ａから８ｃは、機械的な負荷から保護し、従って曲がらないように保護するためにハウジング１２によって包囲されている。差込みモジュールとして形成された、この種の直列抵抗アッセンブリ１によって、簡単なオンオフが可能である。さらに、直列抵抗アッセンブリ１の部材−直列抵抗２、切替え部材４よび場合によっては温度安全装置６−をサンドイッチ状に配置することによって、できるだけ小さい組込み空間しか必要としない差込みモジュールが与えられる。

図４は、２つの回転数段階ＳＴ１とＳＴ２において電動機Ｍを回転数に従って駆動するための、直列抵抗アッセンブリ１を有する、電動機Ｍを駆動するための回路配置１４の実施例を示している。電動機Ｍは、たとえば詳しく図示されていない車両の内燃機関を換気するための、詳しく図示されていないベンチレータまたは送風機のための駆動装置である。ベンチレータシステムのために複数の回転数段階ＳＴ１からＳＴｎが必要とされる場合には、回路配置１４は詳しく図示されていない方法で、１つまたは複数の直列抵抗アッセンブリ１内に多段の直列抵抗２を有することができる。

電動機Ｍの電流供給のためにも、監視のためにも、多極の、たとえば、２つのモータ接続部材１６ａから１６ｂを有する２極のモータ接続１６が設けられている。それぞれ多極のモータ接続１６の種類と構造に応じて、このモータ接続は差込み接続、溶接接続またはケーブル接続として形成することができる。

２極のモータ接続１６の２つのモータ接続部材１６ａと１６ｂは、電動機Ｍの電圧供給に用いられ、かつプラス導線１８を介して詳しく図示されていないバッテリのプラス極「＋」と、そしてマイナス導線２０を介してバッテリのマイナス極「−」と接続されている。

モータ接続１６を介して、電動機Ｍは、互いに対して並列に接続された回転数段階ＳＴ１およびＳＴ２と接続されている。回転数段階ＳＴ１とＳＴ２は、スイッチング部材Ｕとしてそれぞれ、付属のスイッチＳ１ないしＳ２を備えた付属のリレイＲ１ないしＲ２を有している。それぞれのリレイＲ１またはＲ２は、付属のスイッチＳ１ないしＳ２を介して駆動され、それによってそれぞれの回転数段階ＳＴ１ないしＳＴ２のためのそれぞれ付属の高電流スイッチＨＲ１ないしＨＲ２が接続される。その場合に下方の回転数段階ＳＴ１は、リレイＲ１と高電流スイッチＨＲ１を介して電動機Ｍの前段に接続されている直列抵抗アッセンブリ１を介して調節される。最大の回転数段階ＳＴ２は、電動機Ｍが直接プラス導線１８に接続されることにより、リレイＲ２とその高電流スイッチＨＲ２が能動化されることによって行われる。プラス導線１８は、車両電気系統安全装置２２とも称される、付属の安全装置２２を介してバッテリの方向に安全確保されている。

直列抵抗アッセンブリ１は、それぞれ電動機Ｍの種類と機能に応じて、上で図１Ａから１Ｄを用いて説明したように、様々に形成することができる。回路配置１４内で直列抵抗アッセンブリ１を電気的に接触させるために、接続８には接続部材８ａから８ｃが設けられており、それらは制御接点Ｋ、負荷接続Ｎおよびプラス極「＋」への供給接続として用いられる。その場合に直列抵抗アッセンブリ１は、下方の回転数段階ＳＴ１に対して直列に接続されている。

付加的に、直列抵抗アッセンブリ１に対して直列の回転数段階ＳＴ１とＳＴ２に対して並列に、モータ接続部材１６ａの出力のすぐ後ろにおいて、電動機Ｍへのリレイ接点Ｌに第１のフィードバック導線２４（監視導線とも称される）を配置することができる。フィードバック導線２４は、たとえば制御装置ＳＧ、たとえばモータ制御装置あるいはバッテリ制御装置の入力と接続されている。その場合にフィードバック導線２４は、効果的な監視導線である。というのは、その配置によって、電動機Ｍの電圧供給が存在しているか、が検出されるからである。

回路配置１４の駆動中、電動機Ｍの回転数段階ＳＴ１ないしＳＴ２のためのスイッチの１つＳ１またはＳ２操作されるので、電動機Ｍが始動される。その場合に該当するリレイＲ１またはＲ２のための制御電流が、プラス導線１８内に場合によっては接続されている車両電気系統安全装置２２を介して、電流回路内でプラス導線１８から該当するリレイＲ１ないしＲ２を介して、かつ回転数段階ＳＴ１またはＳＴ２に従って、下方の回転数段階ＳＴ１の場合には直列抵抗アッセンブリ１も介して、マイナス導線２０へ流れる。

その場合に電動機Ｍの下方の回転数段階ＳＴ１の能動化と保護機能は、回路配置１４によって以下のように実施される。すなわち、下方の回転数段階ＳＴ１のスイッチＳ１が能動化されて、制御電流が車両電気系統安全装置２２からプラス導線１８を介し、直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材１４、閉成されたスイッチＳ１を介し、リレイＲ１の巻線を介してマイナス導線２０へ流れる。それによってリレイＲ１の接点−高電流スイッチＨＲ１が閉成されるので、電動機Ｍに直列抵抗アッセンブリ１の直列抵抗２を介して電流が供給される。

下方のベンチレータ段階−下方の回転数段階ＳＴ１−において、たとえばベンチレータのブロッキングにより、電動機Ｍの電流が上昇し、それによって直列抵抗２の過負荷とそれに伴って許容できない温度領域への加熱がもたらされた場合には、熱的に直列抵抗２と接触している切替え部材４が作動される。すなわち下方の回転数段階ＳＴ１の電流回路は、リレイＲ１が落ちることによって、中断される。電動機Ｍは、電流なしに切り替えられる。エラー除去後に回路配置１４は、直列抵抗アッセンブリ１の交換なしで、切替え部材４がその初期状態へ切り替ることによって、再び駆動される。従って可逆的な切替え部材４は、抵抗温度を直接検出するために用いられる。すなわち、切替え部材４は、直列抵抗２を過熱と火災から保護する。これは、たとえば、直列抵抗２が電動機Ｍ内のエラーに基づいて過負荷になった場合も、そうである。切替え部材４は、図４に示す回路配置１４内で下方の回転数段階ＳＴ１のみに作用する。

フィードバック導線２４ａを介して、回路配置１４はさらに、たとえば詳しく図示されていない制御装置のエラーマネージメントによって、連続的に実際の状態について監視可能である。回転数段階の１つＳＴ１またはＳＴ２が能動化されるとすぐに、バッテリのプラス極「＋」を介して正の電圧レベルが印加される。回転数段階ＳＴ１が能動化されており、切替え部材４が応答した場合には、フィードバック導線２４ａのレベルがマイナス電位に接続される。すなわち切替え部材４による電流回路の中断によって、フィードバック導線２４ａはマイナス電位に接続される。好ましくは切替え部材４には、種々の熱的な切替え点θ１を有する許容領域のための切替えヒステリシスが設けられている。

直列抵抗２の過負荷の場合に切替え部材４の温度に依存する保護作動に加えて、電流に依存する保護作動として、車両電気系統安全装置２２が設けられており、それは特にケーブルハーネスを過熱から、そして電動機Ｍを最大の回転数段階ＳＴ２におけるブロッキングに対して保護する。その場合に最大の回転数段階ＳＴ２のための制御電流は、バッテリのプラス極「＋」から車両電気系統安全装置２２を介して、回転数段階ＳＴ２を作動させるために閉成されたスイッチＳ２を介して、そしてリレイＲ２の巻線を介してバッテリのマイナス極「−」へ流れる。従ってリレイＲ２の接点または高電流スイッチＨＲ２が閉成されて、電動機Ｍは直接車両電気系統安全装置２２を介して電流を供給される。その場合に、車両電気系統安全装置２２が作動された場合には、リレイＲ２のための電流回路が中断されて、高電流スイッチＨＲ２が開放されるので、電動機Ｍは電流なしに切り替えられる。

次に、他の図を用いて、種々の直列抵抗アッセンブリ１を有し、電動機Ｍおよび／または直列抵抗２を過負荷から保護するための種々の保護段階を有し、１つまたは複数のフィードバック導線２２＊を有する、回路配置１４のための種々の回路技術的実施形態を詳しく説明する。

図５には、代替的な直列抵抗アッセンブリ１を有する、図４に示す回路配置１４が示されている。可逆的な切替え部材４に加えて、直列抵抗アッセンブリ１は第１のベンチレータ段階または回転数段階ＳＴ１の冗長な、あるいは段階的な温度に依存する保護機能のために、さらに、直列抵抗２と直列に接続された温度安全装置６、特にマイクロ温度安全装置ＭＴＳを有している。

図６には、図５に示す直列抵抗アッセンブリ１を有する、代替的な回路配置１４が示されている。図５に示す回路配置１４に比較して、図６に示す回路配置１４は、直接直列抵抗アッセンブリ１の制御接点Ｋから出ている、他のフィードバック導線２４ｂを有している。その場合にフィードバック導線２４ｂは、正の電圧レベルにおいては、直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４が作動されておらず、従ってエラーが存在しないことを表示する。それに対してフィードバック導線２４ｂがマイナス電位あるは電位なしに接続された場合には、それによって直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４の作動が表示される。

それぞれフィードバック導線２４ａ、２４ｂの種類と取付けに応じて、たとえば、接続されているモータ制御あるは他の制御装置が、印加されているプラス電位を用いて電動機Ｍを駆動することができ、その場合に同時に、直列抵抗２の間接的に上昇された温度により「電動機Ｍの過負荷」というエラー報告が出力され、場合によっては表示される。該当するモータ制御の機能性に従って、場合によってはエラー除去および／または直列抵抗２の適切な冷却の後に、然るべき駆動によって、切替え部材４を再び自動的に初期状態へ復帰させて、回路配置１４を駆動することができる。

ベンチレータとその電動機Ｍを、たとえば送風機またはベンチレータがブロッキングされた場合に生じるような、過負荷に対して保護するために、図７と８に示す代替的な回路配置１４は、直列抵抗アッセンブリ内の可逆的な切替え部材４の他に、電動機Ｍに対して並列に接続された、可逆的な切替え部材４も有している。２つの可逆的な切替え部材４は、温度に依存する保護回路のために設けられているので、これらは上で説明したのと同様に形成されている。切替え部材４は、好ましくは温度に依存する構成部材として、たとえばバイメタル細片の形式の、可逆的な熱保護スイッチとして形成されている。

電動機Ｍの切替え部材４は、直接電動機の中に組み込まれている。すなわち、切替え部材を確実に熱的に接触するように配置するために、切替え部材は直接電動機Ｍの、たとえば適当な箇所に、特に障害の場合に最大の熱がもたらされる箇所の近傍に取り付けられている。好ましい実施形態においては、切替え部材４は、たとえば電動機Ｍの詳しく図示されていないブラシプレートの装備側に配置されている。代替的に、切替え部材４を熱的な作動に確実に適した箇所に取り付けることもできる。従って電動機Ｍの可逆的な切替え部材４が電動機の温度を直接検出し、電動機Ｍを動きにくさ、過剰温度あるいはブロッキングに対して保護する。

電動機Ｍの切替え部材４の作動を監視し、かつ検出するために、図７と８に示す実施例においては、電動機は３極のモータ接続１６を有しており、その場合に第３のモータ接続部材１６ｃが切替え部材４の接点と接続されている。中央のモータ接続部材１６ｃが回路側だけに設けられていることに基づいて、このモータ接続部材は低電流用に形成することができる。

たとえばブロッキングによる、モータ電流Ｍのエラー場合において、過剰温度がもたらされる場合がある。たとえば、危機的な温度は、それぞれ適用場合に応じて、約１８０℃である。電動機Ｍにおいてこの温度を上回ることにより、電動機Ｍの内部抵抗Ｒｉが従来の車両電気系統安全装置２２の作動に必要な作動電流、たとえば６０Ａの限界値を下回ることになり、それがまた、結果として著しい熱的な負荷をもたらす。この種の熱的な負荷を回避するために、電動機Ｍの切替え部材４は、たとえば、それが電動機Ｍと熱的に接触するように配置されていることにより、５０℃より高い温度において作動が行われ、それによって切替え部材４が作動された場合にリレイＲ１とＲ２の制御電流回路とそれに伴って間接的に電動機Ｍの電圧供給が中断されるように、設計されている。換言すると：電動機Ｍの切替え部材４は、電動機を直接動きにくさ、ブロッキングまたは過剰温度に対して保護し、エラー場合においては車両電気系統安全装置２２の作動前に応答する。

電動機Ｍの切替え部材４は、回転数段階ＳＴ１ないしＳＴ２の２つのリレイＲ１およびＲ２の共通のマイナス導線２０内に接続されているので、電動機Ｍの切替え部材４の作動は、回転数段階ＳＴ１とＳＴ２についても作用する。エラー除去後に、回路配置１４が再び能動化される。その場合に可逆的な切替え部材４は、回転数段階ＳＴ１またはＳＴ２の１つがまだ付属の閉成されたスイッチＳ１ないしＳ２によってアクティブである限り、所定の状態に切り替えられて、電動機Ｍが再び始動する。

図７に示す実施例においては、さらに、バッテリのプラス極「＋」、すなわちプラス導線１８が、直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４を介して回転数段階ＳＴ１とＳＴ２内の回転数制御の電流回路と直接接続されており、従って電圧を直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４を介してスイッチＳ１にもスイッチＳ２にも案内する。それによって、図４から６および８に示す実施例に比較して、供給導線を節約することができる。直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４が応答した場合に、回路配置１４は電流なしに切り替えられる。その場合に電動機Ｍは、下方の回転数段階ＳＴ１においても、最大の回転数段階ＳＴ２においても駆動できない。

さらに、図７と８に示すそれぞれの回路配置１４は、他の第３のフィードバック導線２４ｃを有している。このフィードバック導線２４ｃは、中央のモータ接続１６ｃから導き出されており、ノーマル駆動においては電動機Ｍの切替え部材４を介してマイナス導線２０のマイナス極「−」に接続されている。エラー場合において電動機Ｍの切替え部材４の応答がもたらされると、第３のフィードバック導線２４ｃがプラス電位に接続される。これは、図７によれば２つの回転数段階ＳＴ１とＳＴ２において、そして図８によれば下方の回転数段階ＳＴ１において、直列抵抗アッセンブリ１の切替え部材４が作動されておらず、従って直列抵抗２の過負荷がなく、電動機Ｍのエラーのみが存在する場合だけである。フィードバック導線２４ｃに接続されている制御装置ＳＧ、たとえばモータ制御装置ＳＧを介して、フィードバック導線２４ｃのレベルを用いて、場合によってはエラー報告が出力される。同様に、然るべく接続されている他のフィードバック導線２４ａと２４ｂを介して電動機Ｍとベンチレータの駆動状態が検出される。

図１の（Ａ）から（Ｄ）は、付加的な切替え部材を有する直列抵抗アッセンブリのための種々の実施例を概略的に示している。 付加的な切替え部材と場合によっては温度安全装置を有する直列抵抗アッセンブリの構造の実施形態を概略的に示している。 付加的な切替え部材と場合によっては温度安全装置を有する直列抵抗アッセンブリの構造の実施形態を概略的に示している。 直列抵抗アッセンブリを有する電動機を駆動するための回路配置の実施例を概略的に示している。 直列抵抗アッセンブリを有する電動機を駆動するための回路配置の実施例を概略的に示している。 直列抵抗アッセンブリを有する電動機を駆動するための回路配置の実施例を概略的に示している。 直列抵抗アッセンブリを有する電動機を駆動するための回路配置の実施例を概略的に示している。 直列抵抗アッセンブリを有する電動機を駆動するための回路配置の実施例を概略的に示している。

符号の説明

１ 直列抵抗アッセンブリ
２ 直列抵抗
４ 切替え部材
６ 温度安全装置
８ 多極の接続
８ａ、８ｂ、８ｃ 接続部材
１０ 支持体ユニット
１２ ハウジング
１４ 回路配置
１６ モータ接続
１６ａから１６ｃ モータ接続部材
１８ プラス導線
２０ マイナス導線
２２ 安全装置
２４、２４ａ フィードバック導線
Ｃ 干渉除去部材
ＨＲ１、ＨＲ２ 高電流スイッチ
Ｋ 制御接点
Ｌ 電動機へのリレイ接点
Ｍ 電動機
ＭＴＳ マイクロ温度安全装置
Ｎ 負荷接続
Ｒ 抵抗
Ｒ１、Ｒ２ リレイ
Ｕ スイッチング部材
ＳＧ 制御装置
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴｎ 回転数段階
Ｓ１、Ｓ２ スイッチ
θ１ 第１の熱的切替え点
θ２ 第２の熱的切替え点

Claims (15)

1. １つまたは複数の回転数段階（ＳＴ１、ＳＴ２からＳＴｎ）において電動機（Ｍ）の回転数制御するための直列抵抗（２）を有する、電動機（Ｍ）、特に車両内の電気的に駆動されるベンチレータ送風機のための直列抵抗アッセンブリ（１）において、
   回転数段階（ＳＴ１、ＳＴ２）の少なくとも１つのために可逆的な切替え部材（４）が内蔵されており、
   可逆的な切替え部材（４）が、温度に依存する構成部材として形成されており、
   可逆的な切替え部材（４）が、可逆的な温度保護スイッチ（ＴＳＳ）として形成されており、
   可逆的な切替え部材（４）が、常閉接点、常開接点または双投スイッチとして形成されており、
   可逆的な切替え部材（４）が、直列抵抗（２）の少なくとも１つの接点と接続され、かつその接点によって切り替えられていて、温度安全装置として用いられており、
   付加的に、直列抵抗（２）に対して直列に温度安全装置（６）が接続されていることを特徴とする、電動機のための直列抵抗アッセンブリ。
2. 切替え部材（４）が、直列抵抗（２）に対して熱的に接触するように配置されている、請求項１に記載の直列抵抗アッセンブリ。
3. 切替え部材（４）が、直列抵抗（２）の隣りにそれと熱的に接触するように配置されており、あるいは直列抵抗（２）と付加的な温度安全装置（６）の間に配置されている、請求項１に記載の直列抵抗アッセンブリ。
4. 切替え部材（４）を表す第１の熱的な切替え点（θ１）が、温度安全装置（６）を表す第２の熱的な切替え点（θ２）に対して低く、特に少なくとも５℃だけ低く調節されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
5. 切替え部材（４）が、５０℃よりも高い温度において、第１の熱的な切替え点（θ１）を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
6. ３つの接続部材（８ａから８ｃ）を備えた多極の接続（８）を有しており、前記接続部材の１つが供給接続として、他の１つが負荷接続（Ｎ）として、他の１つが制御接点（Ｋ）として用いられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
7. 多極の接続（８）が、差込み接続、溶接接続またはケーブル接続として、特に３極の接続（８）として、あるいは付加接点を有する２極の接続として形成されている、請求項６に記載の直列抵抗アッセンブリ。
8. その場合に切替え部材（４）が、一方の側において直列抵抗（２）と、他方の側においては接続部材の少なくとも１つ（８ａ）、特に制御接点（Ｋ）と接続されている、請求項６または７に記載の直列抵抗アッセンブリ。
9. 少なくとも１つの接続部材（８ａ）、特に制御接点（Ｋ）に、回転数制御のためのフィードバック導線（２４ｂ）が接続されている、請求項６から８のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
10. 少なくとも１つの接続部材（８ｂ）、特に負荷接続（Ｎ）に、モータ制御のための他のフィードバック導線（２４ａ）が接続されている、請求項６から９のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
11. 切替え部材（４）の接点が、少なくとも１つのスイッチング部材（Ｕ）、特にリレイ（Ｒ１、Ｒ２）または段階的に回転数に従って制御するための制御装置と接続されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
12. 切替え部材（４）に対して並列に、干渉除去部材（Ｃ）が接続されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ。
13. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の直列抵抗アッセンブリ（１）を有する、電動機（Ｍ）を駆動するための回路配置（１４）であって、その場合に電動機（Ｍ）に他の切替え部材（４）が対応づけられており、前記切替え部材が電動機（Ｍ）に対して並列に、この電動機と熱的に接触するように接続されている、回路配置。
14. 他の切替え部材（４）が、電動機（Ｍ）内に内蔵されている、請求項１３に記載の回路配置。
15. 電動機（Ｍ）に、差込み接続またはケーブル接続としての多極の接続（１６）が形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の回路配置。

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