JPH0751925Y2

JPH0751925Y2 - 自動車用空調機の送風機制御用抵抗器

Info

Publication number: JPH0751925Y2
Application number: JP1989018867U
Authority: JP
Inventors: 亮加山; 憲治杉本
Original assignee: ミクロン電気株式会社
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2004-02-22
Also published as: JPH02110511U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、自動車に搭載する空調機の送風機制御用抵抗
器に関するものである。

（従来の技術）第９図は、この種の抵抗器の従来例を示したもので、１
はベース部材、2,2はベース部材１に植設されたターミ
ナル、3,4はそれぞれ互いに対向するターミナルの接続
部2a,2aに懸け渡されて接続された抵抗素子で、金属抵
抗線をコイル状に巻いたものが使用されている。2b,2b
はターミナルの外部接続部である。５は温度ヒューズ機
能を持たせて隣接ターミナル間を電気的に接続する、燐
青銅等からなるばね部材で、一端が、所要温度で溶解若
しくは軟化する低融点合金６で隣接ターミナルに接合さ
れている。７はパンチング孔開けしたかご様のケース
で、抵抗素子部を覆っている。

このように構成された抵抗器は、自動車搭載の空調機の
通風路に配置され、送風時はその風によって強制的に冷
却されているが、例えば、モータ回転軸のロックや電気
回路のショート等の事故によってモータの回転が停止す
ると、通風路の風が止まり、抵抗器の抵抗線が赤熱す
る。通風路は一般にABS樹脂等から構成されているので
火災につながる危険があり、そこで、抵抗線の近傍に配
置した前記温度ヒューズ機能部の低融点合金が抵抗線の
赤熱で溶け、ばね部材５が隣のターミナルから離れて回
路が開成されるようになっている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記構成の従来例では次のような問題点
がある。

モータロックや電気回路のショート等の事故でモー
タの回転が停止すると、通風路の風が止まり、抵抗線が
直ちに赤熱して、溶断、落下し、その落下点に比較的燃
え易いものがあると直ぐ着火する危険がある。

抵抗線をコイル状に巻いた抵抗素子や、ばね部材と
低融点合金との組合せからなる温度ヒューズが使用され
ているので、形状が比較的大型になるだけでなく、抵抗
線の溶断、落下を防止するためにかご様のケース７を設
けているので、通風路における通気の大きな妨げとな
り、通気抵抗が著しく増大する。

通気抵抗の影響を極力少なくするために、通風路の
なるべく下流側に配置するなど、取付部に制約を受け、
また、下流側に配置すると、風の流れが乱流になり勝ち
で、空冷効果が低下する。

温度ヒューズ及び抵抗素子の溶断、落下を考慮する
と、抵抗器の取付姿勢に制約を受ける。

異常発生で、抵抗線が赤熱しても、温度ヒューズの
溶断まで、ある程度の時間が（例えば、赤熱後さらに５
〜10秒以上）かかり、応答速度が遅いため火災につなが
るケースがある。

本考案は、従来のようなコイル状抵抗素子や、ばね部材
と低融点合金との組合せからなる温度ヒューズ等を使用
せずに、小型、薄型で、しかも異常発生に対する応答が
速く、高い安全性を有する自動車用空調機の送風機制御
用抵抗器を提供するものである。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、本考案は、送風機駆動用モ
ータの回転速度を段階的に調節するために切換を行なう
複数の抵抗素子としてアルミナ基板の一主面上に形成さ
れた厚膜抵抗素子が使用され、そのアルミナ基板が金属
板ヒートシンクに貼着された構成とし、金属板ヒートシ
ンクは、アルミナ基板上に形成された抵抗回路に沿って
複数の切り起こしフィンが形成されており、あるいは、
アルミナ基板が貼着された部分より張り出した部分が断
面略Ｕ字形若しくはＪ字形に折り返されて、放熱面積が
広く確保されている。

さらに、アルミナ基板上に形成された抵抗回路の少なく
とも１箇所に断路を形成し、この部分に電流ヒューズが
配置される。

（作用）抵抗素子がアルミナ基板上に形成された厚膜からなり、
そのアルミナ基板が金属板ヒートシンクに貼着された構
成であるから、小型、薄型となり、通風路の限られた小
スペース内に容易に配置され、通気抵抗が非常に小さ
い。従って、また、取付位置や取付姿勢に対する制約が
なく、最も風力の強いシロッコファンケースの風吹出口
に配置することが可能になる。そして、正常時の空冷中
は、金属板ヒートシンクによる優れた放熱性のために低
温で、確実に動作し、異常発生で空冷が停止すると、直
ちに過熱した抵抗器の温度とモータロック電流を電流ヒ
ューズが検知して回路を開成するので、応答速度が非常
に速くなる。また、抵抗器が過熱しても、従来の抵抗線
のように、赤熱したり、溶断、落下という現象は生じな
いので、直ちに火災につながることはなく、安全性が非
常に向上する。

（実施例）以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示したもので、11はベー
ス部材、12はアルミナ基板で、その一主面に厚膜抵抗素
子13,14,15及び16がそれぞれレイアウトされている。各
厚膜抵抗素子の各一端はそれぞれ外部引出端子17,18,1
9,20にそれぞれ接続されている。抵抗素子13と14との間
は断路になっており、この部分に電流ヒューズ21が配置
されている。22は金属板、例えばアルミのヒートシンク
で、ベース部材11に立設されている。アルミナ基板12
は、熱伝導性の良好な接続剤でこのアルミヒートシンク
22に貼着されている。アルミヒートシンク22は、アルミ
ナ基板12が貼着された部分より上部に張出部分を有し、
この部分が断面略Ｕ字形若しくはＪ字形に折り返されて
いる（以下折返し部分22aとする）。また、アルミナ基
板に形成された抵抗回路に沿って複数の切り起こしフィ
ン22bが形成されている。

このように構成された送風機制御用抵抗器は、第２図に
示したように、シロッコファン23のケース（樹脂）24の
風吹出口に配置される。25はファンを駆動するモータで
ある。

第３図は、送風機駆動用モータの回転速度を調節するた
めの電気回路を示したものである。第３図において、破
線で囲んだ部分Ａが本考案の送風機制御用抵抗器であ
り、送風機駆動用モータ25に直列に接続される。各抵抗
素子13〜16に接続された外部引出端子17〜20は、切換ス
イッチ26の切換端子Ｈ（高速）、M_H（中高速）、M_L（中
低速）及びＬ（低速）にそれぞれ接続されている。な
お、27はバッテリー、21,28は電流ヒューズ、29は電源
スイッチである。

上記回路において、電源スイッチ29を閉成し、切換スイ
ッチ26を切換端子Ｌに接続すると、モータ25に３個の抵
抗素子13,15及び16が直列に挿入されるのでモータの両
端電圧は最も低くなり、従って、低速回転となる。切換
スイッチ26をM_L，M_H,H側に切り換える程モータの両端電
圧は高くなり、従って、回転は高速となる。そして、モ
ータの回転速度に応じて空調機の送風の強弱が決まるこ
とは言うまでもない。

以上のように構成された本実施例では、抵抗素子がアル
ミナ基板上に厚膜で形成され、そのアルミナ基板がアル
ミヒートシンクに貼着された構成であるから、小型、薄
型となり、通風路の限られた小スペース内にも容易に設
置することができる。

また、正常動作時は、シロッコファン23から吹き出す風
によって強制的に空冷され、しかもこの位置が通風路の
中で最も上手の風力の強い位置であると共に、アルミヒ
ートシンクによる優れた放熱性のために比較的低温で、
確実に動作することができる。特に、消費電力と風力等
の条件から中低速（M_L）の場合に最も抵抗器の温度が上
昇するが、そのため抵抗素子15をアルミナ基板12の上側
端部に配置し、かつその部分のアルミヒートシンクを張
り出させて略Ｊ字形の折返し部分22aを設けるととも
に、抵抗回路に沿って複数のフィン22bを形成すること
により冷却効果が一段と上がり、第４図に示したよう
に、フィン・折り返しなしの場合に比較して、負荷電力
60Wのもので30℃程度の温度低下を実現し、厚膜抵抗素
子の耐熱限界温度約140℃以下に下げることが可能にな
った。

次にモータロック等の異常発生で空冷が停止した場合
は、直ちに抵抗器の温度が上昇する。従来は、赤熱する
抵抗線の熱で温度ヒューズが断になり、回路が開成する
構成であったが、本考案では、抵抗器の異常温度上昇と
モータロック電流の２つにより、抵抗回路内に配置され
た電流ヒューズ21が異常を検知して直ちに回路を開成す
る。従って、応答速度が非常に速くなる。また、ヒート
シンクを付けることによりヒートマスが増え、従って異
常発生と共に急激な温度上昇はなく、さらに、温度が上
昇しても、従来の抵抗線のように、赤熱、溶断、落下と
いうような危険な状態にはならないので、安全性を著し
く高めることになる。

なお、従来、メタルコアセラミック基板に厚膜回路を構
成し、この種の制御用抵抗器としたものもあるが、通風
路に限られた小スペース内に設置するためにＪ字形に折
り返す加工は、表面にコートされたセラミックが割れる
ことから不可能である。

第５図は、本考案の他の実施例を示したもので、31はベ
ース部材、32は、第６図に示したように、エッチング若
しくは打ち抜き加工により引出端子部を含んで複数の抵
抗素子が互いに一体的に連結された抵抗箔である。この
抵抗箔32は、例えば厚みが30〜300μｍ程度のニッケル
−クロム系箔や銅−ニッケル系箔が使用される。抵抗箔
32の中で、33,34,35a,35b及び36はそれぞれ抵抗素子部
であり、33bはパス幅を狭くして、第５図のように、一
種の電流ヒューズ部を構成する。また35cは後で切断さ
れてこの部分に別部品の電流ヒューズ41を取付ける。33
a,34a,35d,36aはそれぞれ外部引出端端子37,38,39,40に
スポット溶接される引出端子部である。

第５図において、43,43は抵抗箔32を両面から挟み、ベ
ース部材31に立設された金属板ヒートシンク、例えばア
ルミ板の全表面にセラミック等の絶縁層がコーティング
されたものである。44,45,46,47は、それぞれ抵抗箔32
を挟んだ金属板ヒートシンク43,43を締結するための、
ビス、バーリング加工したプレート、平ワッシャ、ウェ
ーブワッシャ等である。

第７図は、抵抗箔32における抵抗素子の接続図であり、
送風機駆動用モータの制御回路及びその動作は第３図の
場合と全く同じである。ここでは、抵抗素子33の一部に
パス幅の狭い部分を形成して、それに電流ヒューズ機能
を持たせた点と、抵抗素子35aと35bとの間を後で切断し
て、この部分に別部品の電流ヒューズを配置した点が異
なる。なお、この部分に対応する金属板ヒートシンク4
3,43は予め窓が開けられている。

このように構成された本実施例の場合も、第８図に示し
たように、従来の抵抗器に比較して十分な空冷効果が得
られ、厚膜抵抗素子を用いた場合と比較してもさらに20
℃程度の冷却効果が得られることは第４図及び第８図か
ら容易に理解されよう。その他の効果については、厚膜
基板の場合と同じである。

なお、第５図の実施例では、金属板ヒートシンクがセラ
ミック等の絶縁層でコーティングされたものを示した
が、この絶縁層は、抵抗箔と金属板との電気的絶縁を目
的としたものであるから、抵抗箔と金属板との間に、例
えば熱伝導性が良好で高絶縁性のマイカ等を挿入する構
成でもよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、抵抗素子が厚膜
で形成され、その厚膜基板が金属板ヒートシンクに貼着
された構成であるから、小型、薄型となり、通風路の最
も適切な位置にしかも限られた小スペース内に容易に設
置することができ、通気抵抗が非常に小さく、正常動作
時はその空冷によって確実に動作し、信頼性を高めるこ
とができる。一方、異常発生で空冷が停止すると、温度
上昇とモータロック電流の両方を電流ヒューズが検知し
て直ちに回路を開成するため、応答速度が非常に速く、
しかもたとえ抵抗器が過熱しても、従来の抵抗線のよう
に、赤熱したり、溶断、落下という現象は生じないの
で、直ちに火災につながることはなく、安全性を著しく
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の構成図、第２図は、本考
案の抵抗器をシロッコファンケースの風吹出口に配置し
た状態を示す図、第３図は、送風機駆動用モータの回転
速度を調節するための電気回路図、第４図は、同実施例
の抵抗器の動作時の温度上昇を示す図、第５図は、本考
案の他の実施例の構成図、第６図は、同抵抗箔の形状を
示す図、第７図は、同抵抗素子の接続図、第８図は、同
実施例の表面温度を従来例のそれと比較した図、第９図
は、従来例の構成図である。 11…べース部材、12…アルミナ基板、13,14,15,16…抵
抗素子、21…電流ヒューズ、22…アルミヒートシンク、
22a…折返し部分、22b…切り起こしフィン、31…ベース
部材、32…抵抗箔、33,34,35a,35b,36…抵抗素子部、41
…電流ヒューズ、43…金属板ヒートシンク。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】空調用送風通路に配置されて複数の抵抗素
子を有し、送風機駆動用モータの回転速度を段階的に調
節するために前記モータと接続される抵抗素子を切り換
えるようにした送風機制御用抵抗器であって、前記複数の抵抗素子は厚膜抵抗素子としてアルミナ基板
の一主面上に形成され、そのアルミナ基板が金属板ヒー
トシンクに貼着されており、前記金属板ヒートシンクは、アルミナ基板上に形成さ
れた抵抗回路に沿って複数の切り起こしフィンが形成さ
れていること、アルミナ基板が貼着された部分より張
り出した部分が断面略Ｕ字形若しくはＪ字形に折り返さ
れていることの一方若しくは両方を備えていることを特
徴とする自動車用空調機の送風機制御用抵抗器。
【請求項２】アルミナ基板上に形成された抵抗回路の少
なくとも１箇所に断路を形成し、この部分に電流ヒュー
ズを配置したことを特徴とする請求項１記載の自動車用
空調機の送風機制御用抵抗器。