JPH11144923A - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗器を大型化することなく、確実にヒュー
ズが作動し、信頼性の高い抵抗器を提供する。 【解決手段】 抵抗器に、弾性を有する板ばね８ａ，８
ｂと、板ばね８ａの端部と板ばね８ｂの端部とを接着し
て所定の温度以上に達すると溶融する半田９と、板ばね
８ａ，８ｂの他の端部とを各々固定して板ばね８ａ，８
ｂとに互いに反発する方向の弾発力を与える第１端子
４、第２端子６とを有するヒューズ部１０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用空気調和装
置の抵抗器に係り、特に温度の上昇によって回路を遮断
するヒューズを備える自動車用空気調和装置の抵抗器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】抵抗器は、所定の抵抗値を有する抵抗体
を複数個備える回路を有し、この回路の総抵抗値を切り
替えることによって供給された電力を変化させる構成で
ある。このような抵抗器は、例えばモータの回転数制御
などに用いられる。すなわち、モータの回転数は供給さ
れる電力に応じて変化するから、抵抗器は供給される電
力のレベルを段階的に切り替えることにより、高速回
転、中速回転、低速回転の切り替えを行なうことができ
る。

【０００３】このような抵抗器は、モータがモータロッ
クを起こしたような場合、モータへの電力供給を断つこ
とによってモータを保護する温度ヒューズ（以降、単に
ヒューズと記す）を備えている。

【０００４】図４は、一般的なヒューズの構成を例示す
る図であり、図４（Ａ）はヒューズ３に半田線を用いた
構成を、また図４（Ｂ）は、ヒューズ部１３として板ば
ね５と半田５ａとを組み合わせた構成を例示する図であ
る。

【０００５】図４（Ａ）に示したヒューズ３は、抵抗器
に形成された回路の一部をなす端子１と端子２との間の
導通遮断部Ａを架橋する溶融金属部材で、この溶融金属
部材には一般的には半田でなる導線が用いられている。
ヒューズ３は、溶融することにより端子１と端子２との
間を遮断してモータへの電力の供給を強制的に断つこと
ができる。

【０００６】図４（Ｂ）に示したヒューズ部１５は、抵
抗器に形成された回路の一部をなす端子１と端子２との
間の導通遮断部Ａを架橋する板ばね５を設け、図中の端
子２側の端部を半田５ａで接着し、端子１側の端部を半
田５ａよりも融点の高い接着剤で接着、固定している。

【０００７】端子１、端子２および板ばね５に過電流が
流れて端子２および板ばね５が所定の温度以上になると
端子２上の半田５ａが溶融し、板ばね５の一方の端部が
端子１側に固定された状態で他方の端部が端子２から外
れる。よって板ばね５の端子２から外れた側の端部は、
その弾発力によって端子２から遠ざかり、確実に端子１
と端子２との間を遮断してモータへの電力の供給を強制
的に断つことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】次に以上述べた半田線
を用いたヒューズ３、板ばね５を用いたヒューズ部１５
が、それぞれ有する課題について述べる。

【０００９】半田線を用いたヒューズ３は、以下のよう
な課題を有している。

【００１０】すなわち、ヒューズ３表面およびその周辺
には、空気中の酸素との反応により酸化膜が形成されて
いる。酸化反応は、ヒューズ３が溶融するジュール熱の
発生時に特に活発なものとなる。半田は、酸化膜が形成
された表面にはなじまずにその「ぬれ性」が低下するこ
とが知られており、このため半田線にはフラックスと呼
ばれる酸化膜の除去剤が含まれていて、半田溶融時のぬ
れ性低下を防止している。

【００１１】しかし、半田線に含まれるフラックスは、
本来半田付時のぬれ性を考慮したものである。よって半
田付けが行なわれる際に初めて加熱されるものであり、
特に熱に対して長期に亘ってその特性が変化しないこと
を要求されるものではない。

【００１２】ところがヒューズ３は、断線に至らないま
でも繰り返し加熱を受けていることや、例えば自動車の
内部のように環境温度が高温になる場所に設置されるこ
とがある。このような場合には、ヒューズ３中のフラッ
クスが熱変性してヒューズ３が溶融したときに酸化膜を
除去する機能が劣化しているといったことも起こり得
る。

【００１３】ヒューズ３のフラックスが機能しない場
合、溶融した半田は、自身の表面や端子１、端子２周辺
の酸化膜によってその流れが妨げられ、断線し難くなる
可能性がある。

【００１４】一方、ヒューズ部１５は、以下のような課
題を有している。

【００１５】近年の機器の小形化、薄型化に伴って抵抗
器にも薄型化が要求されている。したがってヒューズ部
１５を有する抵抗器が収められる図示しないケースの厚
みも可能な限り薄く設計されている。

【００１６】図４（Ｂ）の構成では、端子２から外れた
板ばね５が、上方へ跳ね上がって端子２から遠ざかり、
回路の電気的な接続を断っている。しかし、現在の薄型
抵抗体ケースにおける板ばね５とケース内部上面との距
離は３ｍｍ程度であり、このため、板ばね５が端子２か
ら半田の接着を断つのに充分な距離遠ざかることが難し
くなる。よって、板ばね５が端子２から外れた後にも、
溶融した半田によって両者の間に電気的な導通が生じる
可能性がある。このような可能性は、半田５ａおよびそ
の周辺が酸化した場合には、半田のぬれ性低下によって
より高くなる。

【００１７】本発明は、このような点に鑑みて行われた
ものであって、抵抗器を大型化することなく、確実にヒ
ューズが作動するより信頼性の高い抵抗器を提供するこ
とを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。 （１） ヒューズを備える抵抗器であって、前記ヒュー
ズ部は、弾性を有する第１金属板材および第２金属板材
と、第１金属板材の端部と第２金属板材の端部とを接着
し、所定の温度以上に達すると溶融する溶融金属と、第
１金属板材の他の端部と第２金属板材の他の端部とを各
々固定して前記第１金属板材と前記第２金属板材とに互
いに反発する方向の弾発力を与える板材固定手段とを有
する抵抗器である。

【００１９】（２） 前記板材固定手段は、前記第１金
属板材を固定する第１端子と前記第２金属板材を固定す
る第２端子とを有し、前記第１金属板材を前記第１端子
の上面に設けると共に前記第２金属板材を前記第２端子
の下面に設ける抵抗器である。

【００２０】（３） 板材固定手段は、第１金属板材を
固定する第１端子と前記第２金属板材を固定する第２端
子とを有し、第１端子と前記第２端子とが、第１金属板
材および第２金属板材を各々固定すると共に、溶融金属
が、第１金属板材および第２金属板材を互いに異なる回
転方向にねじって固定する抵抗器である。

【００２１】この抵抗器にあっては、弾性を有する第１
金属板材および第２金属板材とが、互いに一方の端部同
士所定の温度に達すると溶融する溶融金属で接着されて
いる。よって両者は、所定の値以上の温度になると接続
を断つことができる。

【００２２】また、板材固定手段が、第１金属板材と第
２金属板材とに互いに反発する方向の弾発力を与えるこ
とから、接続が断たれた第１金属板材と前記第２金属板
材とは互いに両方向に遠ざかる。よって、抵抗器は、板
ばねの下面の空間をも利用して両者の間に距離をとるこ
とが可能になる上、このような動作をより短時間のうち
に行なうことができる。

【００２３】また、前記板材固定手段は、第１金属板材
を前記第１端子の上面に設けると共に第２金属板材を第
２端子の下面に設けて両者を接着することにより、第１
金属板材と第２金属板材とが固定される高さを異ならし
め、第１金属板材と第２金属板材にそれぞれ上下に異な
る方向の弾発力を与えることができる。

【００２４】また、第１端子と前記第２端子とが、第１
金属板材および第２金属板材を各々固定すると共に、溶
融金属が、第１金属板材および第２金属板材を互いに異
なる回転方向にねじって固定することにより、溶融金属
が溶融し、第１金属板材と第２金属板材とが離れたと
き、両者にそれぞれ互いに異なる回転方向の弾発力を与
えることができる。よって、第１金属板材と第２金属板
材とは、限られた空間内においても完全に溶融金属によ
る電気電導を断ち、より確実にヒューズ部を作動するこ
とができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２６】《実施の形態１》図１は、実施の形態１の
抵抗器の全体構成を説明する図である。また図２は、図
１中の線分２−２´に沿う断面図であって、図２（Ａ）
は断線前、図２（Ｂ）は断線後のヒューズの状態を説明
する図である。

【００２７】実施の形態１の抵抗器は、それぞれ低抗値
の異なる抵抗体Ｒ１、抵抗体Ｒ２、抵抗体Ｒ３と、抵抗
Ｒ２に接続する端子Ｐ１、抵抗Ｒ３に接続する端子Ｐ２
と、ヒューズ部１０とを有する回路２０を有し、回路２
０は全体がケース１２に収納されており、端子の一部の
みが外部に露出している。

【００２８】上記の構成のうち本実施の形態の要部であ
るヒューズ部１０は、第１金属板材である板ばね８ａお
よび第２金属板材である板ばね８ｂと、板ばね８ａの端
部と板ばね８ｂの端部とを接着し、所定の温度以上に達
すると溶融する溶融金属である半田９と、板ばね８ａの
他の端部と板ばね８ｂの他の端部とを各々固定して前記
第１金属板材と前記第２金属板材とに互いに反発する方
向の弾発力を与える板材固定手段である第１端子４と第
２端子６とを有している。

【００２９】第１端子と第２端子とは、板ばね８ａ、板
ばね８ｂとそれぞれ半田９よりも充分高い融点をもつ接
着剤で接着され、半田９の溶融時にも板ばね８ａ、板ば
ね８ｂを固定している。

【００３０】実施の形態１の抵抗器は、回路２０の第２
端子６を図示しない電源と常に接続しておいて、第１端
子４、端子Ｐ１、端子Ｐ２のいずれかを図示しないモー
タと接続することにより、モータへの供給電力を切り替
えてモータ回転数を制御している。

【００３１】すなわち、第１端子４をモータと接続する
と、回路２０を流れる電流はいずれの抵抗も通らないこ
とから、抵抗器を介してモータに出力する電力が、最大
の値をとることになることになる。また、端子Ｐ１をモ
ータに接続すると、電流は抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１とを通
り、端子Ｐ２をモータに接続すると、電流は抵抗Ｒ３と
抵抗Ｒ１とを通ることになり、それぞれの場合の総抵抗
値が３段階に切り替えられる。

【００３２】また、実施の形態１では、板ばね８ａを第
１端子４の上面に設けると共に板ばね８ｂを第２端子６
の下面に設けることにより、板ばね８ａと板ばね８ｂと
に互いに上下に反発する方向の弾発力を与え、板ばね８
ａ、板ばね８ｂをヒューズ部として動作させている。

【００３３】図２により、この板ばね８ａ、板ばね８ｂ
のヒューズ部としての動作を説明する。図２（Ａ）は、
板ばね８ａ、板ばね８ｂがヒューズ部として作動する以
前の状態を示し、図２（Ｂ）は、作動直後の状態を示し
たものである。

【００３４】図２（Ａ）に示すように実施の形態１の抵
抗器では、第１端子４と第２端子６とが、ケース１２内
で同じ高さに設けられていて、端子とケース１２内部の
上面との距離はｃ、ケース１２内部の下面との距離はｄ
である。なお、この距離ｃおよびｄは、回路２０に設け
られた抵抗の大きさや、第１端子４、第２端子６の厚み
などにより制限を受けている。

【００３５】また、板ばね８ａは、第１端子４の上面に
設けられており、板ばね８ｂは、第２端子６の下面に設
けられている。よって板ばね８ａの高さ方向の固定位置
と板ばね８ｂの高さ方向の固定位置とは、少なくとも第
１端子４、第２端子６の厚さに相当する分相違した状態
で半田９によって接着されていることになる。

【００３６】この結果、より高い位置に固定されている
板ばね８ａの半田９による接着部には、より低い位置に
固定されている板ばね８ｂによって下方に向く力Ｆが作
用し、反対に板ばね８ｂの半田９による接着部には上方
に向く力Ｆが作用する。

【００３７】このような状態でモータに何等かの異常が
生じ、板ばね８ａ、板ばね８ｂに過電流が流れた場合、
板ばね８ａ、板ばね８ｂにはジュール熱を発生する。発
生したジュール熱によって板ばね８ａ、板ばね８ｂが、
半田９の融点以上の温度に達すると半田９が溶融し、図
２（Ｂ）のように板ばね８ａと板ばね８ｂとが離れる。

【００３８】このとき板ばね８ａには、板ばね８ｂによ
って与えられていた下方に向く力Ｆに対して形状を修復
しようとする修復力が、上方に向く弾発力Ｆ´として作
用する。よって、半田９溶融直後の板ばね８ａは、上方
に向いて跳ね上がり板ばね８ｂから遠ざかる。一方、板
ばね８ｂには、板ばね８ａによって与えられていた上方
に向く力Ｆに対する修復力が、下方に向く弾発力Ｆ´と
して作用する。よって、半田９溶融直後の板ばね８ｂは
下方に向いて下がり、板ばね８ａから遠ざかる。

【００３９】このような板ばね８ａ、板ばね８ｂの作動
直後の状態を、図４（Ｂ）に示した板ばね５が上方にの
み跳ね上がる構成と比較する。

【００４０】板ばねが上方にのみ跳ね上がる構成をケー
ス１２に収納した場合、板ばねが端子と離れ得る最大の
距離はｃに等しいことになる。

【００４１】これに対して実施の形態１のように板ばね
８ａと板ばね８ｂとが互いに反発する弾発力によって共
に相手から遠ざかる構成では、板ばね８ａと板ばね８ｂ
とは最大ｃ＋ｄの距離遠ざかることが可能になり、板ば
ね８ａと板ばね８ｂとの間にある半田９による接着およ
びそれに伴う電気電導を完全に断つことに有利である。

【００４２】また、実施の形態１では板ばね８ａ、板ば
ね８ｂが、いずれも互いに相手から遠ざかる方向に移動
することから、板ばね８ａ、板ばね８ｂとの距離は、よ
り短時間に大きくなる。よって、半田が充分に溶融して
いる間に板ばね８ａ、板ばね８ｂとを離すことができ
て、半田９による板ばね８ａと板ばね８ｂとの接着およ
びそれに伴う電気電導を完全に断つことにいっそう有利
である。

【００４３】以上述べた実施の形態１は、板ばね８ａを
第１端子４の上面に設けると共に板ばね８ｂを第２端子
の下面に設けて両者を接着することにより、板ばね８ａ
と板ばね８ｂとの高さ方向の固定位置を異ならしめ、板
ばね８ａと板ばね８ｂにそれぞれ上下に異なる方向の弾
発力を与えることができる。

【００４４】よって板ばね８ａと板ばね８ｂとは、抵抗
器の大きさを変えることなく半田による電気電導を断つ
のに充分な距離相手から遠ざかることができ、ヒューズ
部として確実に動作することができる。

【００４５】《実施の形態２》次に本発明の実施の形態
２について説明する。実施の形態２の抵抗器は、ヒュー
ズ部を除いて実施の形態１と同様のものである。よっ
て、ここでは実施の形態２のヒューズ部についてのみ図
示するものとする。

【００４６】図３は、本発明の実施の形態２のヒューズ
部１００の構成を説明する図である。なお図３中、図１
と同様の構成に付いては同様の符号を付し、一部説明を
略す。

【００４７】図３に示した実施の形態２のヒューズ部１
００は、第１金属板材である板ばね１８ａを固定する第
１端子１４と、第２金属板材である板ばね１８ｂを固定
する第２端子１６とを有し、第１端子１４と第２端子１
６とが板ばね１８ａおよび板ばね１８ｂを各々固定する
と共に、半田９が板ばね１８ａおよび板ばね１８ｂを互
いに異なる回転方向に約９０度ねじって固定している。

【００４８】互いに異なる回転方向にねじられて固定さ
れた板ばね１８ａと板ばね１８ｂとには、互いに異なる
回転方向に力が作用している。

【００４９】このような状態でモータに何等かの異常が
生じ、板ばね１８ａ、板ばね１８ｂに過電流が流れた場
合、板ばね１８ａ、板ばね１８ｂはジュール熱を発生す
る。発生したジュール熱によって、板ばね１８ａ、板ば
ね１８ｂが半田９の融点以上の温度に達すると、半田９
が溶融して板ばね１８ａと板ばね１８ｂとが離れる。

【００５０】このとき、板ばね１８ａには、固定されて
いたときに与えられていた回転方向に向く力に対する修
復力が、反対向きの弾発力として作用する。よって、半
田９溶融直後の板ばね１８ａは、図中破線で示すように
回転する。一方、板ばね１８ｂには、板ばね１８ａに作
用する修復力とは反対の弾発力が作用する。よって、半
田９溶融直後の板ばね１８ｂは、図中破線で示すように
回転する。この半田溶融直後の板ばね１８ａ、板ばね１
８ｂの回転方向は、互いに反対である。よって、両者は
離れた直後に互いに背き合うことになり、半田９による
接着を速やかに断つことができる。

【００５１】また、実施の形態２の離れた板ばね１８ａ
と板ばね１８ｂとは、半田９の溶融後再び半田９が塗布
された面同士が向き合うことがない。よって、半田９に
よる接着をより完全に断つことに有利である。

【００５２】さらに板ばね１８ａ、板ばね１８ｂのそれ
ぞれの端子に対する固定位置を、高さ方向、あるいは図
３中における上下方向にずらしておくことによって、半
田９溶融後に板ばね１８ａと板ばね１８ｂとが接触する
可能性をも除くことができる。

【００５３】以上述べた実施の形態２は、板ばね１８ａ
と板ばね１８ｂとが離れたとき、両者にそれぞれ互いに
異なる回転方向の弾発力を与えることができる。よっ
て、板ばね１８ａと板ばね１８ｂとは互いに背き合い、
完全に半田による接着およびそれに伴う電気電導を断
ち、より確実にヒューズ部を作動することができる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、第１金属板材及
び第２金属板材の下面の空間をも利用して両者の間によ
り大きな距離をとり、溶融金属による両者の接着および
それに伴う電気電導を確実に断つことができる。よっ
て、抵抗器の形状を大型化することなくヒューズ部の作
動をより確実にして、抵抗器の信頼性を高めることがで
きる。

【００５５】請求項２記載の発明は、第１金属板材と第
２金属板材とが固定される高さを異ならしめ、第１金属
板材と第２金属板材にそれぞれ上下に異なる方向の弾発
力を与えることができる。よって、両者は、より短時間
のうちにより長い距離隔たることになり、抵抗器を大型
化することなく、より確実にヒューズ部を作動させるこ
とができる。

【００５６】請求項３記載の発明は、第１金属板材およ
び第２金属板材を互いに異なる回転方向にねじって固定
することにより、両者にそれぞれ互いに異なる回転方向
の弾発力を与えることができる。よって、抵抗器を大型
化することなく、いっそう確実にヒューズ部を作動させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の抵抗器の全体構成を説
明する図である。

【図２】図１中の線分２−２´に沿う断面図であって、
図２（Ａ）は断線前、図２（Ｂ）は断線後のヒューズの
状態を説明する図である。

【図３】本発明の実施の形態２のヒューズ部の構成を説
明する図である。

【図４】（Ａ）はヒューズに半田線を用いた構成を、ま
た（Ｂ）は、ヒューズ部として板ばねと半田とを組み合
わせた構成を例示する図である。

【符号の説明】

４，１４…第１端子（板材固定手段） ６，１６…第２端子（板材固定手段） ８ａ，１８ａ…板ばね（第１金属板材） ８ｂ，１８ｂ…板ばね（第２金属板材） １０，１００…ヒューズ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒューズ部（１０，１００）を備える抵
   抗器であって、 前記ヒューズ部（１０，１００）は、 弾性を有する第１金属板材（８ａ，１８ａ）および第２
   金属板材（８ｂ，１８ｂ）と、 前記第１金属板材（８ａ，１８ａ）の端部と前記第２金
   属板材（８ｂ，１８ｂ）の端部とを接着し、所定の温度
   以上に達すると溶融する溶融金属（９）と、 前記第１金属板材（８ａ，１８ａ）の他の端部と前記第
   ２金属板材（８ｂ，１８ｂ）の他の端部とを各々固定し
   て前記第１金属板材（８ａ，１８ａ）と前記第２金属板
   材（８ｂ，１８ｂ）とに互いに反発する方向の弾発力を
   与える板材固定手段（４，６，１４，１６）とを有する
   ことを特徴とする抵抗器。
2. 【請求項２】 前記板材固定手段（４，６）は、前記第
   １金属板材（８ａ）を固定する第１端子（４）と前記第
   ２金属板材（８ｂ）を固定する第２端子（６）とを有
   し、 前記第１金属板材（８ａ）を前記第１端子（４）の上面
   に設けると共に前記第２金属板材（８ｂ）を前記第２端
   子（６）の下面に設けることを特徴とする請求項１記載
   の抵抗器。
3. 【請求項３】 前記板材固定手段（１４，１６）は、前
   記第１金属板材（１８ａ）を固定する第１端子（１４）
   と前記第２金属板材（１８ｂ）を固定する第２端子（１
   ６）とを有し、 前記第１端子（１４）と前記第２端子（１６）とが、前
   記第１金属板材（１８ａ）および第２金属板材（１８
   ｂ）を各々固定すると共に、前記溶融金属（９）が、前
   記第１金属板材（１８ａ）および第２金属板材（１８
   ｂ）を互いに異なる回転方向にねじって固定することを
   特徴とする請求項１記載の抵抗器。