JP4684772B2 - 電動式機器の配線装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンジフード、浴室換気乾燥機などのＤＣブラシレスモーターを動力源とした電動式機器における電源と制御部とＤＣブラシレスモーターを接続する配線装置に関する。

レンジフードとしては、フードに送風機と制御部を設け、この送風機のモーターと制御部を電源に配線装置で接続したものが知られている。
例えば、特許文献１に開示されたように、フード内でコネクターによってコードを接続した配線装置が知られている。

特開平１０−１７６８５４号公報

前述のレンジフードにおいては、そのフードの形態などによっては、電源と制御部を接続する電源コードと、制御部と送風機のモーターを接続するモーターコードが別々に配設されると共に、それぞれコネクターで接続される場合がある。
例えば、図４に示すように電源１と制御部２を接続する電源コード３を第１コネクター４で接離自在とし、その制御部２とモーター５を接続するモーターコード６を第２コネクター７で接離自在としている。
この配線装置であれば、電源コード３が電源側コード３ａと制御部側コード３ｂに分割されると共に、モータコード６がモータ側コード６ａと制御部側コード６ｂに分割されるので、先部フード８ａと基部フード８ｂでフード８とし、その先部フード８ａにモーター５（送風機）を設けると共に、基部フード８ｂに制御部２を設けたレンジフードの場合に、先部フード８ａを取付けた後に、その先部フード８ａに基部フード８ｂを取付けてレンジフードを組み立てることができる。

前述のようにした配線装置を備えたレンジフードにおいては、第１コネクター４と第２コネクター７の一方を先に接続してから、他方を接続することになるので、第１コネクター４と第２コネクター７の接続順序は同一とはならず、第１コネクター４が先に接続されることもあるし、第２コネクター７が先に接続されることもある。
前記モーター５としてＡＣモーターを用いた場合には、第１コネクター４と第２コネクター７の接続順序が異なっても問題が生じることはない。
しかし、前記モーター５としてＤＣブラシレスモーター（以下、単にＤＣモーターという）を用いた場合には、前述の第１コネクタ４を先に接続し、その後に第２コネクター７を接続すると、前述の電気回路部分に電気的損傷が与えられることがある。

例えば、ＤＣモーターの場合のモーターコード６は、図５に示すように、進角調整電圧が流れる第１コード１０、回転パルスが流れる第２コード１１、速度指令電圧が流れる第３コード１２、制御電圧が流れる第４コード１３、制御部２のＧＮＤとモーター５のＧＮＤを接続するＧＮＤ接続用コードである第５コード１４、モーター電圧が流れる第６コード１５を備え、第１〜第６コード１０〜１５が第２コネクター７の第１〜第６端子にそれぞれ接続してある。
そして、第２コネクター７を接続すればモーターコード６の第５コード１４によって制御部２のＧＮＤとモーター５のＧＮＤが接続されて両者の入出力の最低電位が等電位となり得る状態となるから、この状態で第１コネクター４を接続して制御部２と電源１を接続しても、第２コネクター７の各端子にサージ電圧が発生することがなく、モーター５側の電気機器や制御部２側の電気機器が破壊されることがない。
しかし、第１コネクター４を接続して制御部２と電源１が接続されている状態で、第２コネクター７の端子を接続すると、前述のように両者の入出力の最低電位が等電位となり得る状態となる以前に端子が接続することで、その端子にサージ電圧がかかり、モーター５側の電気機器や制御部２側の電気機器が破壊されることがある。
このことは、第１コネクター４を接続したままの状態で第２コネクター７を分離した場合も同様である。

すなわち、前述したように電源コード３とモーターコード６が別々で、電源コード３は電源側コネクター（第１コネクター４）で接続、分離されると共に、モーター側コード６はモーター側コネクター（第２コネクター７）で接続、分離される配線装置においては、ＤＣモーターを用いた場合に、電源側コネクターを接続したままの状態で、モーター側コネクターを接続、分離すると電気回路部分に電気的損傷が生じる。

本発明の目的は、ＤＣモーターを用いた場合に電源側コネクターとモーター側コネクターの接続、分離の順序に関係なく、電気回路部分に電気的損傷が生じることがないようにした電動式機器の配線装置を提供することである。

第１の発明は、ＤＣモーターを動力源とし、このＤＣモーターを制御部２で駆動制御するようにした電動式機器において、
前記制御部２と電源１を接続する電源コード３を、電源側コネクターとモーター側コネクターで接続、分離できるようにし、
前記制御部２とＤＣモータを接続するモーターコード６を、前記モーター側コネクターで接続、分離できると共に、そのモーター側コネクターを接続状態とすることで、制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態になるようにし、
前記電源側コネクターと前記モーター側コネクターをそれぞれ接続状態とした時にのみ制御部２と電源１が接続し、
前記電源側コネクターを接続状態とした時に、前記制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となるようにしたことを特徴とする電動式機器の配線装置である。

第２の発明は、第１の発明において、電源コード３は第１コード２０と第２コード２１を備え、前記第１コード２０を電源側コネクターで接続、分離し、前記第２コード２１をモーター側コネクター７で接続、分離し、両コネクターが接続状態で、第１コード２０と第２コード２１がともに接続された時にのみ制御部２と電源１が接続し、
モーターコード６のＧＮＤ接続用コードにおけるモーター側に第１短絡コード３０を接続し、そのコードの制御部側に第２短絡コード３１を接続し、この第１短絡コード３０と第２短絡コード３１を電源側コネクターで接続、分離するようにした電動式機器の配線装置である。

第３の発明は、第２の発明において、電源コード３の第２コード２１における電源側第２コード２１ａを電源側２１ａ−１とモーター側コネクター側２１ａ−２に分割し、コネクターで接続、分離できるようにし、
第１短絡コード３０をモーター側３０ａと電源側コネクター側３０ｂに分割し、コネクターで接続、分離できるようにした電動式機器の配線装置である。

請求項１に係る発明によれば、電源側コネクターとモーター側コネクターをそれぞれ接続状態としたときにのみ制御部２と電源１が接続し、一方のコネクターのみを接続状態とした時には制御部２と電源１が接続しない。
また、電源側コネクターを接続状態とした時、モーター側コネクターを接続状態とした時に制御部２とＤＣモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となって制御部２と電源１を接続、分離した時の入出力の最低電位が等電位となる。
したがって、ＤＣモーターを用いた場合に、電源側コネクターとモーター側コネクターの接続、分離の順序に関係なく、サージ電圧が発生することがなく、電気回路部分に電気的損傷が生じることがない。

請求項２に係る発明によれば、電源側コード３の第１コード２０、第２コード２１を電源側コネクター、モーター側コネクターで接続、分離できるように配線し、第１短路コード３０と第２短路コード３１を電源側コネクターで接続、分離できるように配線すれば良く、その配線作業が簡単である。

請求項３に係る発明によれば、電源コード３とモーターコード６をそれぞれ別々にして取り扱い、各コネクターで接続することで回路を構成でき、配線作業が容易である。

本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。なお、図４、図５で説明した従来と同一部材は符号を同一とする。
電源１と制御部２を接続する電源コード３は、第１コード２０と第２コード２１の２本存在するので、第１コード２０を電源側第１コード２０ａと制御部側第１コード２０ｂに分割して第１コネクター（電源側コネクター）４で接続、分離する。
前記第２コード２１を電源側第２コード２１ａと制御部側第２コード２１ｂに分割して第２コネクター（モーター側コネクター）７で接続、分離する。

前述のようにすることで、第１コネクター４を接続状態とすると共に、第２コネクター７を接続状態とすることによって電源１と制御部２が接続し、どちらか一方のコネクターのみを接続状態としたのでは制御部２と電源１が接続しない。

モーター５と制御部２を接続状態とするモーターコード６は第１〜第６コード１０〜１５を備えている。その第５コード１４におけるモータ側第５コード１４ａに第１短路コード３０を接続し、制御部側第５コード１４ｂに第２短路コード３１を接続する。
前記第１短路コード３０と第２短路コード３１を第１コネクター４で接続、分離する。

このようであるから、第１コネクター４を接続状態とすることでモータ側第５コード１４ａ、第１短路コード３０、第１コネクター４、第２短路コード３１、制御部側第５コード１４ｂが順次接続するので、第２コネクター７が分離状態でも第５コード１４が接続して制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となり、制御部２とモーター５とが入出力の最低電位を等電位になる。
また、第２コネクター７を接続状態とした時には第４コード１４が第１・第２短路コード３０，３１を介さずに直接的に接続するので、前述と同様に制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となる。

前述の２つのことが相俟って、モーター５がＤＣモーターの場合に、第１コネクター４と第２コネクター７の接続、分離の順序に関係なく、電気回路部分に電気的損傷が生じることがない。

次に、前述の動作を詳細に説明する。
前記制御部２は図２に示すように、マイコン２ａ、トランス２ｂ、ダイオード２ｃ、インバータ２ｄなどを備え、スイッチ３２からの指令に基づいて動作指令を出力する。
前記モーター５は制御部、例えばマイコン５ａ、駆動部５ｂ、インバータ５ｃなどを備えている。
前記第１コネクター４のみを接続状態としたのでは、電源コード３の第２コード２１が分離したままであるから制御部２と電源１は接続しない。
しかし、第１短路コード３０と第２短路コード３１が第１コネクター４で接続するので、制御部２のマイコン２ａがモーターコード６の第５コード１４を通ってモーター５のマイコン５ａに接続し、両者は入出力の最低電位が等電位となり得る状態となる。
この状態で、第２コネクター７を接続状態とすると電源コード３の第２コード２１が接続して制御部２と電源１が接続する。
この後に、スイッチ３２を押すことにより２秒後に第３コード１２よりモーター５のマイコン５ａに速度指令電圧を供給し、モーター５を起動する。起動後６秒後にモーター５より回転パルス信号が第２コード１１を通って制御部２のマイコン２ａに入力される。
マイコン２ａは入力された回転パルス信号を読み込んで正常と判断して回転を続ける。
前述の起動後６秒後に回転パルス信号がこなければモーター異常と判断し、速度指令電圧を停止し、エラー表示をする。

前記第２コネクター７のみを接続状態とした時には、電源コード３の第２コード２１が接続するが、第１コード２０が不連続であるから制御部２と電源１は接続しない。
また、モーター側コード６の第５コード１４は第２コネクター７で接続するので、前述の入出力の最低電位が等電位となり得る状態となる。
この後に、第１コネクター４を接続状態とすることで電源コード３の第１コード３０が接続し、制御部２と電源１が接続する。

このように、第１コネクター４を接続状態としてから第２コネクター７を接続状態とした場合でも、第２コネクター７を接続状態としてから第１コネクター４を接続状態とした場合でも、１つのコネクターを接続状態としただけでは制御部２に電源が接続されずに制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となり、残りのコネクターを接続状態とすることで制御部２と電源１が接続する。

図１に示すように、電源コード３の第２コード２１における電源側第２コード２１ａと第１短路コード３０は第３コネクター３３で接続、分離自在としてある。
これによって、電源側第２コード２１ａを電源側２１ａ−１と第２コネクター側２１ａ−２に分割できると共に、第１短路コード３０をモーター側３０ａと第１コネクター側３０ｂに分割できる。
したがって、電源コード３、モーターコード６をそれぞれ別々にして取り扱い、第１・第２・第３コネクター４，７，３３で接続することで回路を構成でき、配線作業が容易である。

例えば、図３に示すように、電源コード３の電源側第１コード２０ａ、電源側第２コード２１ａの電源側２１ａ−１、第１短路コード３０の第１コネクター側３０ｂを１つにまとめて取り扱いできる。
また、モーターコード６のモーター側コード６ａ、第１短路コード３０のモーター側３０ａ、電源側第２コード２１ａの第２コネクター側２１ａ−２を１つにまとめてモーター５とともに取り扱いできる。
また、制御部側第１コード２０ｂ、制御部側第２コード２１ｂ、第２短路コード３１、モーターコード６の制御部側コード６ｂを１つにまとめて制御部２とともに取り扱いできる。

なお、第３コネクター３３を２つとし、電源側第２コード２１ａ、第１短路コード３０をそれぞれコネクターで接続、分離するようにしても良い。

図１において、アース線４０、給気ダンパー用モーター４１、排気ダンパー用モーター４２は第１コネクター４で制御部２に接続、分離される。
また、給気ダンパー用モーター４１はコード４１ａ，４１ｂを有し、排気ダンパー用モータ４２はコード４２ａ，４２ｂを有している。そして、コード４２ｂとコード４１ａを第１コネクター４よりもモーター側で接続し、第１コネクター４を６つの端子を備えたコネクターとしている。

本発明の実施の形態を示す配線装置の構成説明図である。 制御部とモーターの詳細説明図である。 配線装置の斜視図である。 従来の配線装置の構成説明図である。 モーターコードの説明図である。

符号の説明

１…電源、２…制御部、３…電源コード、４…第１コネクター（電源側コネクター）、５…モーター（ＤＣモータ）、６…モーターコード、７…第２コネクター、２０…第１コード、２１…第２コード、３０…第１短路コード、３１…第２短路コード、３３…第３コネクター。

Claims (3)

1. ＤＣモーターを動力源とし、このＤＣモーターを制御部２で駆動制御するようにした電動式機器において、
   前記制御部２と電源１を接続する電源コード３を、電源側コネクターとモーター側コネクターで接続、分離できるようにし、
   前記制御部２とＤＣモータを接続するモーターコード６を、前記モーター側コネクターで接続、分離できると共に、そのモーター側コネクターを接続状態とすることで、制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態になるようにし、
   前記電源側コネクターと前記モーター側コネクターをそれぞれ接続状態とした時にのみ制御部２と電源１が接続し、
   前記電源側コネクターを接続状態とした時に、前記制御部２とモーター５とが入出力の最低電位が等電位となり得る状態となるようにしたことを特徴とする電動式機器の配線装置。
2. 電源コード３は第１コード２０と第２コード２１を備え、前記第１コード２０を電源側コネクターで接続、分離し、前記第２コード２１をモーター側コネクター７で接続、分離し、両コネクターが接続状態で、第１コード２０と第２コード２１がともに接続された時にのみ制御部２と電源１が接続し、
   モーターコード６のＧＮＤ接続用コードにおけるモーター側に第１短絡コード３０を接続し、そのコードの制御部側に第２短絡コード３１を接続し、この第１短絡コード３０と第２短絡コード３１を電源側コネクターで接続、分離するようにした請求項１記載の電動式機器の配線装置。
3. 電源コード３の第２コード２１における電源側第２コード２１ａを電源側２１ａ−１とモーター側コネクター側２１ａ−２に分割し、コネクターで接続、分離できるようにし、
   第１短絡コード３０をモーター側３０ａと電源側コネクター側３０ｂに分割し、コネクターで接続、分離できるようにした請求項２記載の電動式機器の配線装置。
   
   

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