JPH0567195U - モータの初期回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、簡単な構成により電源の消
費を抑えると共に、低温から高温における環境におい
て、急激な回転数立ち上がりを防止して、作動音の急激
な増大を防止できるモータの初期回転数制御装置を提供
することにある。 【構成】 モータ２への給電回路４には、モータ２をオ
ン，オフするためのスイッチ３と、駆動用電流を徐々に
上昇させるためのバイメタルスイッチ５と、接点７，８
間に接続されると共に温度の上昇に伴って抵抗値が減少
する感温抵抗体１と、を備え、感温抵抗体１は、ＮＴＣ
１１とＰＴＣ１２とが、中間電極１３を間にして互いに
面状に密着接合され、さらに外部電極１４で挟んで形成
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はモータの初期回転数制御装置に係り、特に回転数立ち上がりの即応性 が要求されないモータの初期回転制御を、電子回路によるパルス幅変調制御（以 下「ＰＷＭ制御」という）等によることなく構成したモータの初期回転数制御装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

一般に、モータ始動時における急激な立ち上がりによって、作動音の急激な増 大を招くことがあり、このためモータの始動時における急激な立ち上がりを制御 することが行なわれている。例えば電子回路によるＰＷＭ制御が考えられるが、 一般にＰＷＭ制御等による場合には、パワートランジスタ等の電子回路を必要と し、パワートランジスタ等の放熱構造が必要となり、構成が複雑になり、高価に なるという不都合や、パルス電圧がモータに印加されるため、電磁ノイズが発生 してしまうという不具合があった。

【０００３】 また電気抵抗の温度に対する係数が負となる感温抵抗体（以下本明細書におい ては「ＮＴＣ」とする）をモータと直列に結線することが考えられるが、自動車 用モータにおいては使用温度環境の幅が大きく、温度が低いほど、ＮＴＣの抵抗 は増大し、低温時には、モータの端子電圧は極端に低下してしまい、また直列抵 抗が高いため、モータ端子にはモータを回転させるだけの電圧が印加されず、作 動不良の原因になる可能性がある。即ち低温時においてＮＴＣの抵抗が大きいた め、回路に流れる電流が少なく、同時にＮＴＣの消費する電力も少なく、ＮＴＣ の温度は長時間上昇することはない。この結果モータ低温時には、暫くの間は運 転することができないという問題がある。

【０００４】 これを防ぐために、予めＮＴＣの抵抗値を小さく設定しておくと、通常使用時 にも抵抗値は小さくなってしまうため、低温から高温における環境において、急 激な回転数立ち上がりを防止できず、本来の効果が得られないという不具合を生 じる虞がある。 本考案者は上記課題に対し、ＮＴＣとは逆の特性を備える正の温度特性を持つ 感温抵抗体（以下本明細書においては「ＰＴＣ」とする）が温度の上昇に従って 抵抗が増加し、しかも段階的に増加する点に着目して、本考案をなすに至ったも のである。

【０００５】 本考案の目的は、簡単な構成により低温から高温における環境において、急激 な回転数立ち上がりを防止して、作動音の急激な増大を防止できるモータの初期 回転数制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るモータの初期回転数制御装置は、電源とモータとスイッチとを備 えた回路に設けられ、モータへの駆動用電流を制御する装置であって、感温抵抗 体と、バイメタルとを備え、前記感温抵抗体はＮＴＣとＰＴＣとを密着して並列 に接続して構成され、所定温度以下では前記感温抵抗体を経由した回路を形成し 、所定温度によって前記バイメタルが変形して前記感温抵抗体を経由しない回路 を形成してなることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

本考案は、所定温度以下でモータと感温抵抗体とバイメタルとが接続されるモ ータの初期回転数制御装置であるので、バイメタルが所定温度以下のときは感温 抵抗体を経由したスイッチ→バイメタル→感温抵抗体→モータの回路を形成し、 所定温度になるとバイメタルは変形して、感温抵抗体を経由しないスイッチ→バ イメタル→モータの回路を形成して、感温抵抗体のない状態でモータが作動する 。このため、常に感温抵抗体を介した回路に比して、通常作動時において感温抵 抗体による電圧降下の影響を防止することができる。

【０００８】 そして、感温抵抗体はＮＴＣとＰＴＣとを密着して並列に接続して構成されて いるので、感温抵抗体はＮＴＣとＰＴＣとの合成抵抗となり、低温時においても 、感温抵抗体の抵抗は極端に高くならず、モータ端子にも望ましい電圧が印加さ れる。即ちモータ起動時において、スイッチ→バイメタル→感温抵抗体→モータ の回路を構成するが、このとき感温抵抗体の合成抵抗によりモータは急激な回転 数立ち上がりとならず、常温時と同様に感温抵抗体の温度が上昇して抵抗が減少 し、モータ端子電圧が高くなり、モータ回転数は暫時高くなる。

【０００９】 換言すると、温度の低い時においても、感温抵抗体がＮＴＣだけの場合のよう に、直列抵抗が高くなって、モータ端子にモータを回転させるだけの電圧が印加 されず作動不良となることがない。またＮＴＣだけの場合には、電流も極端に低 い為、感温抵抗体も温度が上昇せず、長時間作動しないという不都合があるが、 このような不都合を防止できる。

【００１０】 さらに電流が増加し設定値を越えるとバイメタルが加熱され、バイメタルが変 形して、感温抵抗体は短絡し、モータは電源電圧が全て印加される。この結果、 モータの立ち上がりが、滑らかとなり、モータの初期回転における突然の騒音が 防止できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部 材，配置等は本考案を限定するものでなく、本考案の趣旨の範囲内で種々改変す ることができるものである。 図１乃至図３は本考案の一実施例を示すものであり、図１は感温抵抗体の一例 を示す断面図であり、図２はモータの初期回転数制御装置の回路図、図３は感温 抵抗体における電気抵抗と温度との関係を示すグラフ図である。 本例では、自動車用小型モータとスイッチとの間に初期回転数制御装置を接続 配置した例を示すものであり、本例のモータの初期回転数制御装置Ｓは、感温抵 抗体１と、バイメタルスイッチ５と、を構成要素としている。

【００１２】 図２において符号６は電源であり、符号２は電源６からの駆動用電流を受けて 回転するモータである。このモータ２への給電回路４には、モータ２をオン，オ フするためのスイッチ３と、駆動用電流を徐々に上昇させるためのバイメタルス イッチ５と、接点７，８間に接続されると共に温度の上昇に伴って抵抗値が減少 する感温抵抗体１と、を備えている。

【００１３】 本例のバイメタルスイッチ５は互いに熱膨張係数が異なる２つの導体を接合し て形成されたものであり、所定温度以下のときには、図２の実線で示すように接 点７に接触し、所定温度以上に加熱すると、変形して接点８に接触する。なお本 例では１３０℃前後でバイメタルスイッチ５が変形して、接点が切り替わるよう に構成されている。

【００１４】 本例の感温抵抗体１は、図１で示すように、ＮＴＣ１１とＰＴＣ１２とが、中 間電極１３を間にして互いに面状に密着接合され、さらに外部電極１４で挟んで 形成したもので、外部電極１４と中間電極１３は、ＮＴＣ１１及びＰＴＣ１２を 並列接続させる構成としてある。また本例の中間電極１３及び外部電極１４は銅 板を用いている。したがって、ＮＴＣ１１及びＰＴＣ１２は中間電極１３を介し てほぼ同じ温度になるように構成されている。そして感温抵抗体１を構成するＮ ＴＣ１１とＰＴＣ１２の合成抵抗は、本例の場合、図３で示すように−５０℃で 電気抵抗３Ωであり、１００℃で１Ω前後である。そして、本例では、モータ２ の一端子側と接続される感温抵抗体１の外部電極１４が、接点８との間で接続さ れ、中間電極は接点７と接続している。 このように電源６とモータ２と初期回転数制御装置Ｓとスイッチ３とは、直列 に接続されており、換言すればモータ２とスイッチ３との間に感温抵抗体１が直 列に結線してなるものである。

【００１５】 次に、上記構成からなる初期回転数制御装置Ｓの低温時の作動について、図３ を参照しつつ説明する。 まず、低温時において、スイッチ３を閉成すると、スイッチ３→バイメタルス イッチ５→感温抵抗体１→モータ２の給電回路４を形成し、電源６から電流が流 れる。そして、時間と共に感温抵抗体１が加熱されて、感温抵抗体１の抵抗値が 下がることによりモータ２への供給電流値が次第に上昇する。図３は、この時の 温度の変化に対する抵抗特性を示したもので、ＮＴＣ１１は温度上昇に対し抵抗 値が急激に低減しており、またＰＴＣ１２は温度上昇に対して抵抗値が急激に増 加している。しかしＮＴＣ１１とＰＴＣ１２とを密着して並列に接続したときの 合成抵抗（即ち感温抵抗体１）の温度特性は、０℃以下ではほとんど変化せず、 ５０℃前後から、抵抗が減少している。つまり気温の低い時においても、直列抵 抗は適度の大きさとなっており、モータ端子にはモータ２を回転させるだけの電 圧が印加されており、作動不良を生じる事はない。このように低温時にも抵抗は 高くならず、０℃前後の抵抗値となるため、モータ端子に望ましい電圧が印加さ れる。

【００１６】 そして時間の経過と共にバイメタルスイッチ５が加熱されて変形し、接点７に 接触していたバイメタルスイッチ５が接点８に接触すると、感温抵抗体１を経由 せずに電源６からバイメタルスイッチ５、接点８を経由してモータ２へ至るスイ ッチ３→バイメタルスイッチ５→モータ２の給電回路４が形成され、モータ２へ の供給電流値が所定の値で安定する。よって、モータ２の始動時における回転数 は時間と共に緩やかに上昇する。

【００１７】 この結果、常温時と同様に合成抵抗（感温抵抗体１）の温度が上昇しモータ端 子電圧が高くなり、モータ回転数は暫時高くなる。さらに電流が増加し設定値を 越えるとバイメタルスイッチ５が加熱され、変形することにより接点が切り替わ る。そして、感温抵抗体１への回路は短絡し、モータ２は電源電圧が全て印加さ れる。従ってモータ２の立ち上がりが、なめらかとなり、突然の騒音が防止でき ると共に安定回転状態時には、感温抵抗体１には電流が流れなくなり、モータ端 子での電源電圧の無用な降下を避けることができる。

【００１８】

【考案の効果】 以上のように、電源とモータとスイッチとを備えた回路に設けられ、モータへ の駆動用電流を制御する装置であって、感温抵抗体と、バイメタルとを備え、前 記感温抵抗体はＮＴＣとＰＴＣとを密着して並列に接続して構成され、所定温度 以下では前記感温抵抗体を経由した回路を形成し、所定温度によって前記バイメ タルが変形して前記感温抵抗体を経由しない回路を形成してなるので、通常作動 時において感温抵抗体による電圧降下の影響を防止することができ、感温抵抗体 はＮＴＣとＰＴＣとを密着して並列に接続して構成されているので、感温抵抗体 はＮＴＣとＰＴＣとの合成抵抗となり、低温時においても、感温抵抗体の抵抗は 極端に高くならず、モータ端子にも望ましい電圧が印加される。したがって低温 から高温における環境において、急激な回転数立ち上がりを防止して、作動音の 急激な増大を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る感温抵抗体の一例を示す断面図で
ある。

【図２】本考案のモータの初期回転数制御装置の回路図
である。

【図３】図１の感温抵抗体における電気抵抗と温度との
関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 感温抵抗体 ２ モータ ３ スイッチ ４ 給電回路 ５ バイメタル（バイメタルスイッチ） ６ 電源 ７，８ 接点 １１ ＮＴＣ １２ ＰＴＣ １３ 中間電極 １４ 外部電極 Ｓ 初期回転数制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源とモータとスイッチとを備えた回路
   に設けられ、モータへの駆動用電流を制御する装置であ
   って、感温抵抗体と、バイメタルとを備え、前記感温抵
   抗体はＮＴＣとＰＴＣとを密着して並列に接続して構成
   され、所定温度以下では前記感温抵抗体を経由した回路
   を形成し、所定温度によって前記バイメタルが変形して
   前記感温抵抗体を経由しない回路を形成してなることを
   特徴とするモータの初期回転数制御装置。