JPH0593005U - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気自動車の車両起動モータ回路等において発
生する突入電流を抑制する手段として好適な、耐高電圧
性を備えた高容量の抵抗器の提供。 【構成】絶縁性を有するケース１の底に、１枚の端子板
５を設け、その上面左右に１個又は複数個のＰＴＣ素子
７を積層載置し、その最上部に端子板９を載せ、この端
子板９の端子１０をケース１から外方へ突出させた状態
にてその上から、絶縁性を有するカバー１３を被せ、前
記ＰＴＣ素子７を、上下の端子板９、５にて挟圧保持す
るように、ケース１とカバー１３とを固定した抵抗器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、抵抗器に関するもので、特に、電気自動車の車両起動モータ回路に おいて発生する突入電流を抑制するための抵抗器として好適な耐高電圧性を備え た高容量の抵抗器を提供するものである。

【０００２】

【従来技術】

一般に、電気自動車の車両起動モータ回路は、図４に示すように、モータ（負 荷）２５と主電池２６の間にヒューズ２７、モータ駆動スイッチ２８および外部 信号入力部２９を有するリレー３０が順次設けられると共に、該リレー３０とモ ータ２５との間に抵抗体３１が設けられ、さらに、該モータ２５と並列にコンデ ンサー３２が設けられている。そして、リレー３０の切り替えにより、抵抗体３ １に通電するようになっている。

【０００３】 上記の回路においては、モータ駆動スイッチ２８ＯＮの際に発生する突入電流 対策として、回路接続時には抵抗体３１を通してコンデンサー３２を充電し、主 電池２６とコンデンサー３２間の電位差を小さくした後、外部信号２９によって リレー３０の回路を切り替え、モータ２５につながる主回路に接続することによ り、突入電流を抑制するという手段が採られている。

【０００４】 従来、上記した回路接続時の突入電流を抑制するために使われている抵抗体に は、耐高電圧、高容量が要求されるので、一般に抵抗線をコイル状に巻いた巻線 抵抗が使われており、この巻線抵抗器のはたらきで、突入電流によるヒューズの 溶断、電線の発煙、リレーの接点溶着などの異常を回避している

【０００５】 そして、上記の巻線抵抗器には、スペースが大きくとれないことから、容量的 に余り大きくなく、短時間保証は出来るが長時間連続使用に耐えられない巻線抵 抗器が使われており、該巻線抵抗器に連続的に高負荷がかからないように、短時 間通電した後、抵抗回路がリレーで切り替えられて抵抗を介さない主回路が接続 するようにされている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来使用されている容量的に余り大きくない巻線抵抗器にあっ ては、抵抗器自身による長時間連続使用が保証されないので、何らかの異常時に リレーが切り替わらないといった場合には、高負荷が連続してかかり、巻線抵抗 器の許容容量が越えて溶損してしまうといった不具合が起きてしまう。また、こ の溶損時の電圧が高いため、発煙、発火の恐れはもちろん、爆発的な破壊を招く 可能性もあり、安全上好ましくないという問題点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、抵抗器の抵抗体部を、従来の巻線抵抗に代えて、正の温度特性を有 する半導体素子（以下「ＰＴＣ素子」と称する）を使用し、ＰＴＣ素子の特性（ 或る特定の温度「キュリー温度」以上になると抵抗値が急変する特性）を利用す ることにより前述の問題点を解決したものである。

【０００８】 すなわち、本考案は、耐熱性と絶縁性を有するケース１の底に、導電性と弾力 性を有する１枚の端子板５を設け、その上面左右に、両面にオーミック性電極８ を備えた１個又は複数個のＰＴＣ素子７を互いに接触しないように積層載置し、 更に左右それぞれの積層最上部に、側面に端子１０を突出状に備えた導電性と弾 力性を有する端子板９、９を載せ、この端子板９、９の端子１０をケース１から 外方へ突出させた状態にてその上から、耐熱性と絶縁性を有するカバー１３を被 せ、前記１個又は複数個の左右の積層されたＰＴＣ素子７を、最上部の端子板９ 、９と最底部の端子板５とで挟圧保持するように、ケース１とカバー１３とを固 定したことを特徴とする耐高電圧性高容量の抵抗器である。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の望ましい一実施例を図に基き説明する。 図１は、本考案に係る抵抗器の分解斜視図であり、図中１は、耐熱性と絶縁性 を有するセラミック製のケースで、内部にメガネ型空間２を有し、上端開口部の 左右に切欠３を有し、四隅にビス孔４を有している。 ５は、ケース１のメガネ型空間２に嵌るメガネ型の端子板で、左右円形部の中 心上部にプレスによる凸部６を有している。 ７は、両面にオーミック性電極８を備えたＰＴＣ素子で、その直径は前記メガ ネ型空間の左右円形部に嵌る大きさである。 ９は、側面に前記ケースの切欠３に嵌る幅の突出状の端子１０を備えた端子板 で、この端子板９の中心下部にプレスによる凸部１１を有し、端子１０には電気 接続用の穴１２を有している。 １３は、ケース１と同じく、耐熱性と絶縁性を有するセラミック製のカバーで 、下面に前記突出状の端子１０を備えた端子板９と対応する凸部１４を有し、四 隅にケース１のビス孔４と対応するビス孔１５を有している。 １６は、金属板による取付用のブラケットで、中央四隅に前記カバーのビス孔 １５と対応するビス孔１７を有し、対角の２ヶ所に取付孔１８を有する取付座１ ９を有している。 ２０はビス、２１はスプリングワッシャ、２２はナットである。

【００１０】

【組立手順】

（１） ケース１のメガネ型空間２に、メガネ型端子板５を入れる。 （２） １個又は複数個のＰＴＣ素子７を、ケース１の左右円形部に同数積層載 置する。 （３） 端子１０をケース１の切欠３に嵌めるようにして、端子板９を左右のＰ ＴＣ素子７の上に載せる。 （４） この状態で、電気的には、左右一方の最上部の端子板９より１個又は複 数個のＰＴＣ素子７に通じ、最底部の端子板５を通じて、他方の１個又は複数個 のＰＴＣ素子７を経由し、最上部他方の端子板９に直列につながる。 （５） 両端子板９の上からカバー１３を被せる。 （６） カバー１３の上に取付用のブラケット１６を載せる。 （７） スプリングワッシャ２１を通したビス２０を四隅の各ビス孔１７、１５ 、４に通し、スプリングワッシャ２１を介してナット２２にて締め付け固定する 。 （８） 上記手順により、図２に示すように、左右の各ＰＴＣ素子７が上下の端 子板９、９と５により挟圧保持状態となり、耐高電圧性を備えた高容量の抵抗器 が得られる。

【００１１】

【作用】

電気自動車用の車両起動モータ回路において、通常の使用状態では、一般に回 路接続時の突入電流はmsecオーダーで定常値に落ちつくことから、リレーの切り 替えは約１秒間程度で行われて主回路が接続されている。 上記の回路に本考案に係る抵抗器を使用した場合の作用は次の通りである。

【００１２】 先ず、回路接続時の突入電流によるＰＴＣ素子の電流挙動は、図３に示すよう に、初期において大きく立ち上がった後、自己発熱により抵抗値が急増すること によって電流は急激に減衰するので、この初期の大電流によってコンデンサーに 電流を蓄えることができる。

【００１３】 次に、リレーが切り替わらないといった異常時には、上記のように、初期にお いて大電流が流れた後、電流は大きく減衰するため、以後は大電流が流れず、回 路を保護することができる。

【００１４】

【考案の効果】

本考案に係る抵抗器においては、ＰＴＣ素子の選択、組み合せにより、所望容 量の抵抗器が得られ、その特性についても、初期の大電流が流れた後、急激に減 衰するため、突入電流によってヒューズが容易に溶断することはない。 また、何らかの異常時にリレーが切り替わらなかった場合においても、ＰＴＣ 素子の特性を利用しているので、抵抗器の溶損による発煙や発火の恐れもなくな る。 従って、本考案に係る抵抗器は各種の用途に利用できるが、特に電気自動車の 車両起動モータ回路に好適なものである。

【００１５】 さらに、本考案に係る抵抗器は、構造的にも極めて簡単、かつ小型で、組立も 容易であるため低コストでの製作が可能であり、電気自動車の如き狭いスペース 内に装着される高容量の抵抗器として極めて利用価値が高いものといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る抵抗器の分解斜視図

【図２】 本考案に係る抵抗器の組立状態における上
下逆の縦断正面図

【図３】 ＰＴＣ素子を使った抵抗体の電流挙動を示
すグラフ

【図４】 従来の電気自動車における車両起動モータ
回路の回路図

【符号の説明】

１ ケース ２ メガネ型空間 ３ 切欠
４ ビス孔 ５ 端子板 ６ 凸部 ７ ＰＴＣ素子
８ オーミック性電極 ９ 端子板 １０ 端子 １１ 凸部 １
２ 穴 １３ カバー １４ 凸部 １５ ビス孔 １
６ ブラケット １７ ビス孔 １８ 取付孔 １９ 取付座 ２
０ ビス ２２ ナット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性と絶縁性を有するケース１の底
   に、導電性と弾力性を有する１枚の端子板５を設け、そ
   の上面左右に、両面にオーミック性電極８を備えた１個
   又は複数個のＰＴＣ素子７を互いに接触しないように積
   層載置し、更に左右それぞれの積層最上部に、側面に端
   子１０を突出状に備えた導電性と弾力性を有する端子板
   ９、９を載せ、この端子板９、９の端子１０をケース１
   から外方へ突出させた状態にてその上から、耐熱性と絶
   縁性を有するカバー１３を被せ、前記１個又は複数個の
   左右の積層されたＰＴＣ素子７を、最上部の端子板９、
   ９と最底部の端子板５とで挟圧保持するように、ケース
   １とカバー１３とを固定したことを特徴とする耐高電圧
   性高容量の抵抗器。