(57)【要約】【解決手段】  自己保持型モータプロテクタ（１０）は、開放された金属製のハウジング（１２）を有し、そこには、可動電気接点（１８）を有するサーモスタットディスク（１４）が片持ち梁で搭載されている。ヒーター着座プレート（２０）は、電気的および熱的な関係を有してハウジングに搭載される。ヒーター着座プレートは、着座する窪み（２０ａ）を有し、そこには、正の温度係数の抵抗加熱素子（２２）が収容され、この素子は、ヒーター着座プレートと電気的および熱的に係合する一方の接点面を有する。端子プレート（２６）は、固定電気接点（２８）を搭載し、ハウジングの開口上に受け取られるが、ガスケット（２４）によってそこから電気的に絶縁される。電気的に導電性のスプリング（３０）は、端子プレートと加熱素子の第２の接点面との間を延在する。【選択図】  図２
2008153216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動後に変更されたリセット動作を提供するように適応された、特に車のボンネット下の自動車のモータプロテクタであって、
底壁および当該底壁から延在する側壁を有しスイッチチャンバーを形成する金属製ハウジングであって、側壁は、底壁から離れた選択された位置に延びかつ横方向に外側に延びてスイッチチャンバーの開口の周囲に第１の支持リップを形成する、前記ハウジングと、
第１、第２の端部を有し、スイッチチャンバー内の底壁上に第１の端部が片持ち梁で搭載された電流を搬送するサーモスタットディスクであって、第２の端部に近接してディスク上に可動接点が形成され第１と第２の位置の間を移動可能である、前記サーモスタットディスクと、
第１の支持リップ上に受け取られた金属製のヒーター着座プレートであって、当該ヒーター着座プレートは、第２の底壁および当該第２の底壁から延在する側壁によって規定された窪みを形成するように変形され、当該側壁は第２の底壁から曲げられ第１の支持リップ上に受け取られる第２の支持リップを形成し、ヒーター着座プレートにはディスクの第２の端部と整合された開口が形成される、前記ヒーター着座プレートと、
対向する側に離間された第１および第２の接点層を有し、前記窪み内に配置されて一方の接点層が前記窪みの底壁に係合する、正の温度係数の抵抗素子と、
前記第２の支持リップ上に配置され、選択された開口を有する電気的絶縁シートと、
固定電気接点および当該固定電気接点から離間された金属製のスプリングを搭載する表面を含む端子プレートであって、当該端子プレートは、前記絶縁シート上受け取られ、第１および第２の支持リップ上に横たわり、固定電気接点およびスプリングは、各々可動電気接点と正の温度係数の抵抗素子に整合して配置され、スプリングは、正の温度係数の抵抗素子の他方の接点層に係合する、前記端子プレートとを有し、
前記ハウジングの側壁には、第１の支持リップから延在する第１および第２の延長部が形成され、第１および第２の延長部は、前記絶縁シートを介して前記端子プレートを締め付けて係合するように折り曲げられ、スプリングは、正の温度係数の抵抗素子の他方の接点層と電気的な係合をするとともに正の温度係数の抵抗素子を窪みの第２の底壁に抗してバイアスし、可動電気接点は、固定電気接点と係合および非係合するように移動可能であり、
第１および第２の端子部分がハウジングおよび端子プレートに形成されかつそこからそれぞれ延在している、自動車のモータプロテクタ。
【請求項２】
ヒーター着座プレートの窪みの側壁は、窪みの内側から１度以上離れるように底壁から延在して傾斜する、請求項１に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項３】
ヒーター着座プレートは、窪みを規定する対向した凸状および凹状の面を形成する第１および第２の対向した面を有し、サーモスタットディスクには、第１の端部に延長部が形成され、当該延長部は、それ自身が折り曲げられかつ凸状の面でヒーター着座プレートに係合する部分を含む、請求項１に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項４】
サーモスタットディスクが溶接スラグを用いてハウジングに取り付けられ、熱伝導性の材料からなる細長いストリップが第２の底壁からサーモスタットディスクに取り付けられた溶接スラグを有する熱的および電気的係合にまで延びる、請求項１に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項５】
正の温度係数の抵抗素子は、ＥＣＦＴＥ、ＥＴＦＥおよびＰＣＴＦＥ材料システムからなるグループからの電気的に導電性のある部分的にクロスリンクされたフッ素重合体を含む、請求項１に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項６】
正の温度係数の抵抗素子は、希土類元素がドープされたチタン酸バリウムを有する、請求項１に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項７】
アンダーフードのための変更されたリセットの自動車のモータプロテクタであって、
開口を有するスイッチチャンバーを形成するように底壁および底壁から延在する側壁を有する電気的に導電性の金属製のハウジングであって、側壁は、スイッチングチャンバーの開口の周囲に形成された横方向に延びる第１の支持リップが形成された先端が自由な端部を有する、前記ハウジングと、
第１および第２の端部を有する電流を搬送するスナップ動作する温度調整のディスクであって、ハウジングの底壁に第１の端部が搭載された片持ち梁のディスクであり、可動電気接点がディスクの第２の端部に搭載される、前記ディスクと、
第２の底壁および当該第２の底壁から延在する側壁によって規定された窪んだ部分が形成された電気的に導電性の金属製のヒーター着座プレートであって、当該プレートの周囲に形成された横方向に延在する第２の支持リップが形成され、第２の支持リップは、第１の支持リップの形状に整合しかつ熱的および電気的に導電性のある関係でそこに受け取られ、窪んだ部分が凹状のヒーター着座面と凸状の外側の面を形成し、凸状の外側の面がディスクに直面する、前記ヒーター着座プレートと、
第２の支持リップ上に受け取られかつハウジングおよびヒーター着座プレートから電気的に絶縁され、固定電気接点を搭載する表面を有する電気的に導電性の金属製の端子プレートであって、可動電気接点は固定電気接点と係合しかつ非係合するように移動する、前記端子プレートと、
凹状のヒーター着座面に受け取られ、第１および第２の対向する接点面を有する正の温度係数の抵抗加熱素子と、
端子プレートと加熱素子の第２の接点面との間に配置された電気的に導電性のスプリングであって、第１の接点層がヒーター着座プレートのヒーター着座面と電気的に係合する、前記スプリングと、
を有する自動車のモータプロテクタ。
【請求項８】
自動車のモータプロテクタはさらに、ヒーター着座プレートとサーモスタットディスクの溶接スラグとの間に配置された電気的に導電性のスプリングを有する、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項９】
ヒーター着座プレートの窪みの側壁は、窪みの内側から約１度より大きな方向に傾斜される、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項１０】
ヒーター着座プレートは、窪みを規定する凹状および凸状の対向する面を形成する第１および第２の対向する面を有し、サーモスタットディスクには、第１の端部でそれ自身が曲げられた延長部が形成され、延長部は凸状面でヒーター着座プレートと係合する部分を含む、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項１１】
熱伝導性のある材料からなる細長いストリップが第２の底壁から、サーモスタットディスクの溶接スラグを有する熱的な係合にまで延在する、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項１２】
正の温度係数の抵抗加熱素子は、ＥＣＴＦＥポリマーを含む、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【請求項１３】
自動車のモータプロテクタはさらに、プロテクタの組立において自己調整を可能にするためヒーター着座プレート上に形成された整合面を有する、請求項７に記載の自動車のモータプロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、オートモーティブの分野でラジエータファンを駆動するエンジン冷却システムモータに関し、特に、このようなモータを、高速でロックされたロータ状態の過温度動作から保護する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車分野においてラジエータファンを駆動するエンジン冷却システム（ＥＣＳ）のブラシ整流されたモータは、現在、高速のロックされたロータ状態中にモータ巻線の絶縁やブラシを過温度動作から効果的に保護していない。近年のラジエータファンのモータ発火の自動車のリコールは、ＥＣＳシステムのモータ保護のためのアプリケーションの開発およびモータ製造レベルに帰すべきものである。製造業者は、変更されたリセット（ＳＡＥタイプＩＩ）のロックされたロータの保護を好み、これは、トリップ後に自動的にリセットせず、予期しないファンのブレードの回転により民生品を個人的な怪我から保護し、１５０Ａ／１５Ｖｄｃおよび３００Ａ／２４Ｖｄｃの状態でロックされたロータ事象の信頼性を増加する。
【０００３】
この目的のために使用されるプロテクタは、車のボンネット下（underhood）の環境状態に耐え得るものでなければならず、好ましくは、モータ内のブラシカード上に搭載され、塩分の噴霧（salt spray）の劣化を最小限にし、熱的な感度を最適化し、同時にモータの製造者の付加価値を増加させる。
【０００４】
いわゆる自己保持型のプロテクタは知られているが、これは、電力がプロテクタから除去されるまで、過負荷により負荷への電流を遮断する動作が行われた後にプロテクタの電気接点がオープン（開）の接点位置に維持されるものである。例えば、特許文献１は、１９９２年８月１２日に発行され、正温度係数の抵抗（ＰＣＴ）加熱素子は、モールドされたプラスチックのハウジング内に収容され、これはまた、スナップ動作するバイメタルスイッチ作動素子をＰＴＣ素子と熱伝導性のある関係で搭載している。プロテクタが使用されるアプライアンスでの過熱の際に、スナップ動作する素子は、接点を開かせるように作動し、負荷電流を遮断し、かつ高抵抗となる温度まで自己加熱するＰＴＣ素子へ流れる電流を増加させ、これにより、ＰＴＣ素子へ流れる最小限の電流でスナップ動作する素子を作動された位置に維持する。このデバイスは、幾つかの理由、いろんな部品が環境から封止されていないことにより、自動車のボンネット下の環境には有益ではないし、塩分の噴射等の劣化に晒されるであろう。
【０００５】
別な例は、２０００年の２月１日に発行された特許文献２に開示されている。この特許のプロテクタは、電気的に導電性の金属製のハウジングのキャン形状を有し、バイメタルブレードがハウジングの底壁上にカンチレバー（片持ち梁）で搭載され、このブレードはその自由端に可動電気接点を搭載し、可動接点は、絶縁シートを介してハウジング上に搭載された電気的導電性のカバープレートに搭載された固定接点と係合し、または非係合するように移動することができる。ＰＴＣ素子は、カバープレートとバイメタルブレードの固定された端部との間に電気的に係合する。バイメタルブレードは、負荷電流を搬送し、作動されたとき接点を開かせ、これにより負荷電流を遮断し、それからブレードは、小さなレベルに負荷電流を制限するＰＴＣ素子からの熱によって作動された位置に維持される。この構成において、ＰＴＣ素子とバイメタルブレード間の熱伝導は、２つの部品間の最小限化された熱抵抗により最適化される。その結果、この構成は、ＰＴＣ部品によって生成されたサイズおよび電力をすべての境界条件に非常に影響を及ぼすように制限し、周囲温度および電圧に対して有効な自己保持機能の範囲を制限する。
【０００６】
【特許文献１】ＵＫ特許出願ＧＢ２２５２６７４Ａ
【特許文献２】米国特許番号６，０２０，８０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、モータプロテクタを提供することであり、特に、ロックされたロータ状態から自動車のエンジン冷却システムのモータを保護するように適応されたプロテクタを提供する。本発明の他の目的は、自動車のボンネット下の環境の使用に適したモータプロテクタを提供し、変更または改善されたリセット能力を有するモータプロテクタを提供する。さらに本発明の他の目的は、容易に製造され組み立てられ、信頼性があり、長く持続する比較的安価なモータプロテクタを提供する。本発明の更なる目的は、自動車のアプリケーション、典型的に−４０℃から＋１１０℃の環境および９Ｖｄｃないし１６Ｖｄｃの電位、に関して広範囲な電圧および周辺温度に亘り効果的である変更されたリセット能力を有するモータプロテクタを提供する。
【０００８】
要約すると、本発明によれば、ＰＴＣ（正の温度係数）抵抗が環境周囲に関してシール（封止）されたモータプロテクタ内に配置され、モータプロテクタは、ハウジング内に搭載された電流を搬送するサーモスタットディスクを含み、活発な環境状態への直接的な露出を避け、かつ広範囲の電圧および外部環境温度状態に亘り構成部品およびモータプロテクタの内部環境温度を効率よく上昇させる。モータプロテクタは、底壁および側壁を有する電気的に導電性の金属ハウジングと、バイメタルまたはそのようなものから作られた電流搬送するスナップ動作するサーモスタットディスクとを有し、ディスクは、モータプロテクタのスイッチチャンバー内の底壁に片持ち梁で搭載される。ディスクの自由端に搭載された可動電気接点は、スイッチチャンバーを閉じる電気的に導電性の金属ヒーター／端子プレート部材に搭載された固定電気接点と係合しかつ非係合するように構成される。電気的に導電性の金属製のヒーター着座プレート部材には、窪み（凹部）が形成され、ヒーター着座プレート部材は、ハウジングの側壁に形成されたリップ上に受け取られ、その結果、窪みの凸側がサーモスタットディスクに近接しその真上に位置される。ヒーター着座プレート部材は、熱的にかつ電気的にハウジングに接続される。ヒーター着座プレート部材は、可動電気接点を搭載する部分を除き、ディスクとほぼ同じ広さに拡がる熱放射面を有し、ヒーター着座プレート部材、ハウジング、スプリングおよびヒーター／端子プレート部材を介した補足の熱伝導(熱伝達)に対してディスクへの対流熱伝達を増強し、要求される電圧および周囲温度の範囲での自己保持機能の効果を最適化する。
【０００９】
対向する接点面を有する正の抵抗温度係数（ＰＴＣ）の加熱素子は、窪み内に収容され、一方の接点面が窪みの底壁に係合する。電気的に導電性のスプリング部材は、ヒーター／端子プレート部材上に搭載され、ヒーター／端子プレート部材は、組み立てられたプロテクタにおいて、ＰＴＣ素子の他方の接点面と弾性的に係合する。電気的に絶縁性のシートは、ヒーター／端子プレート部材とヒーター着座プレート部材との間に介在され、ヒーター／端子プレート部材上に曲げられたハウジングの側壁の一対の延長部によってハウジングに締め付けられるが、電気的に絶縁のシートによってそこから電気的に絶縁されている。
【００１０】
本発明の特徴によれば、ヒーター着座プレート部材の窪みには、窪みの内部から遠ざかるように傾斜された側壁が形成され、対向する接点層に普通に延びる側面を有する電気的加熱素子の接点層間の短絡回路を防止する構成を提供する。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、加熱素子は、正の温度係数の抵抗（ＰＴＣ）素子であり、これは、セラミックまたはポリマーＰＴＣ材料から構成される。ここでの好ましい実施例では、電気的に導電性のフッ素重合体、ＥＣＴＦＥが用いられる。
【００１２】
ここでの好ましい実施例では、ＰＴＣ加熱素子は、金属製のヒーター着座プレートと金属製のハウジングの物理的な係合により電気的および熱的の双方においてサーモスタットディスクに結合される。変更された好ましい実施例によれば、この結合は、ほぼＵ字型形状に曲げ戻されたサーモスタットディスクの固定された端部の延長部を有する第２のパス（経路）によって増強され、この自由端は、ヒーター着座プレート部材と係合している。他の変更された好ましい実施例では、ヒーター着座プレートのストリップがそこから延在し、サーモスタットディスクの取り付けスラグと係合するように位置される。
【００１３】
サーモスタットディスクの低抵抗の電流経路は、通常動作中に負荷電流を搬送する。ロックされたロータ状態は、アンペアレベルを４−６倍増加させ、これにより、サーモスタットディスクを作動させるための十分なｉ２ｒの加熱を生じさせ、接点システムを開く。システム電圧は、それから高抵抗のＰＴＣ加熱素子間で降下され、ＰＴＣ加熱素子は、電圧が除去されるまでサーモスタットディスクがリセットするのを保持ように十分な電力と表面温度を生成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の上記した目的、特徴および効果は、添付の図面との関係で成された以下の詳細な説明の参照によって明らかになるであろう。幾つかの図面における同様の参照番号は、同様の構成を示すために用いられる。
【００１５】
図面を参照し、特に図１ないし８を参照し、本発明の好ましい実施例に従いなされた変更されたリセット特徴を有する自動車のモータプロテクタ１０は、図面に底側が示された電気的に導電性のある金属ハウジング１２を有しており、ハウジング１２は、スイッチチャンバー１２ｃを形成するおおよそ矩形状の底壁１２ａおよび側壁１２ｂを含み、その上部が開いている。側壁１２ｂは、ハウジングの周辺にリップ１２ｄを形成するために外側に曲げられた自由端を有している。対向する端部１４ａ、１４ｂを有するスナップ動作するサーモスタットディスク１４は、端部１４ａで、ハウジングの底壁１２ａの窪んだ搭載プラットフォーム１２ｅに片持ち梁で搭載され、スラグ１６で溶接することによってスイッチチャンバー内に移動させられる。可動電気接点１８はサーモスタットディスク１４の自由端、つまり第２の端部１４ｂの底壁１２ａから離れたディスクが直面する面側に搭載される。
【００１６】
金属製のヒーター着座プレート部材２０は、図８に示すように、適切な熱および電気的導電性のある金属、例えば、ニッケル亜鉛めっきされた鉄あるいは銅から形成され、引き出し加工された窪み２０ａ、開口２０ｂおよびプレート２０の周辺で外側に延在するリップ２０ｃを有し、リップ２０ｃは、ハウジングのリップ１２ｄと一致し、図２および図３に示されるように、リップ１２ｄの上に配置される。窪み２０ａは、平坦な底癖２０ｄとやや傾斜した側壁２０ｅを有し、すなわち、窪みの底壁の中心から離れる方向に底壁から延在し、通常１度以上の傾斜であり、後述されるように、そこに配置される加熱素子の短絡回路を避ける構造的な配置を提供する。プレート２０にはまた、好ましくはリップ２０ｃから下方に延びるタブ２０ｆが設けられ、タブ２０ｆは、プレート２０の端部２０ｇでの開口２０ｂの側部を規定し、プレート２０の端部２０ｈでの窪みの側壁２０ｃとともに、ハウジングのスイッチチャンバー１２ｃの開口に受容されるプロテクタを組み立てるためのアライメント形状として働き、窪み２０ｃの凸状の面がスイッチチャンバー内に延在する。
【００１７】
ＰＴＣ抵抗加熱素子２２は、概してヒーター着座プレートの窪み２０ａの底癖２０ｄの形状に対応するがそれよりも僅かに小さい平坦な矩形状の板材からなる構成である。ＰＴＣ加熱素子は、基本的に電気的な接点層が配置される表面２２ａ、２２ｂ（図４を参照）を有する標準的な側壁を有し、ヒーター着座シートの傾斜した側壁２０ｅを有する窪み２０ａ内に配されたとき、接点層間の短絡の可能性が本質的に排除される。ＰＴＣ加熱素子は、公知のように、希土類元素がドープされたチタン酸バリウムのようなセラミック、あるいはポリマーＰＴＣ材料から形成することができる。本実施例では、ＰＴＣ抵抗加熱素子は、ポリマーの正温度係数（ＰＰＴＣ）から構成されることができ、このような材料は、セラミックベースの材料と比較して大量製造および物理的な特性において幾つかの利点を有する。例えば、ＰＰＴＣ素子は、製造において高価ではなく、低電圧状態で要求される電力を生成するのにより低い抵抗率（比抵抗）で得ることができ、セラミック素子への熱的衝撃のクラック問題に対して感度が小さい。
【００１８】
サーモスタットディスクから離間してＰＰＴＣ素子を配置することは、−４０度の雰囲気で９Ｖｄｃの電力状況でディスクがリセットすることを抑制するようにしなければならない熱勾配の問題を生じさせる。自動車の分野における従来のＰＰＴＣ保護装置は、電気的に導電性のあるポリマーＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン、high density polyethylene）を用いて１２０ないし１３７℃でトリップするように設計され、電気的に導電性のあるポリマーＰＶＤＦ（フッ化ポリビニリデン、polyvinylidene fluoride）を用いて１３４ないし１６９℃でトリップするように設計される。サーモスタットディスクの最小限のリセット温度は、自動車製造者の仕様および保護装置の動作する要求により典型的に７０℃である。
【００１９】
本実施例に含まれる上記した熱勾配の問題は、台湾のポリトロニクス  インコーポレイテッド（Polytronics Incorporated）から入手される、選択された電気的に導電性のあるフッ素重合体（fluoropolymer）の組成およびそれらの関連する溶融温度を用いて、１８０℃と２６０℃間のスイッチング温度を利用してやり実現される。例えば、このような材料は、電気的に導電性のあるポリマーＥＴＦＥ（エチレン  テトラフロロエチレンethylene tetrafluoroethylene、例えばフルオン）であり２６０℃の溶融温度；電気的に導電性のあるポリマーＥＣＴＦＥ（エチレン  クロロトリフルオロエチレン ethylene chloro-trifluoroethylene、例えばハラー（Halar））であり２４０℃の溶融温度；電気的に導電性のあるポリマーＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルロエチレンpolychlorotrifluroethylene、例えばネオフロン）であり２１０℃の溶融温度である。
【００２０】
好ましい実施例のＰＰＴＣ加熱素子２２は、電気的に導電性であり、部分的にクロスリンクされたＥＣＴＦＥ材料システムを有し、これは、約２４０℃でスイッチし、かつ−４０℃で望ましくない電気接点リセットを抑制する一方で、後述するように、絶縁材料の熱勾配を引き起こすことなく従来のノメックス（Nomex）ガスケットの電気的絶縁材料の使用を可能にする。ＰＰＴＣ加熱素子２２は、対向する表面２２ａ、２２ｂ上に導電性材料、例えばニッケルのような被覆を有するポリマーが充填されたカーボンの層を含む。ＰＰＴＣ加熱素子２２は、室温２５℃で約０．３ないし０．５オームの抵抗を有する。例えば上記したノメックスのような適切な材料からなる電気的に絶縁のガスケット２４は、ハウジング１２とヒーター着座プレート部材２０をヒーター／端子プレート部材２６から電気的に絶縁するために使用される。ガスケット２４は、ベース部分２４ｄ内に切り取られた窓２４ａ、２４ｂを有し、対向する２つのフラップ２４ｃを有するほぼ矩形状のシート形状であり、フラップ２４ｃは、好ましくは、平坦なベース部分２４ｄから上方に延在するように予め曲げられる。ガスケットは、ヒーター着座プレート部材のリップ２０ｃ上に受け取られ、かつ２つの対向する端部上でリップを幾分超えて延在する一方で、フラップ２４ｃは、ハウジング１２の対応するフラップ延長部１２ｆ（１つが図４に示される）を超えてかつこれに沿って上方に延在する。窓２４ａ、２４ｂは、後述するようにスプリング接点および固定接点がスイッチチャンバー１２ｃにアクセスするために設けられている。
【００２１】
ヒーター／端子プレート部材２６は、好ましくは、低電力定格のため例えばニッケル亜鉛メッキされた鉄、ブロンズ（青銅）、あるいはステンレス鋼の従来のヒーター材料から形成され、スイッチチャンバー上を延在するように構成され、ガスケット２４のベース部分２４ｄ上に受け取られるように構成され、ハウジング１２のリップ１２ｄとヒーター着座プレート部材２０のリップ２０ｃに整合される。固定電気接点２８は、溶接されることによって、ガスケット２４の窓２４ｂと接点１８に整合されるようにヒーター／端子プレート部材上の選択された位置に搭載され、接点１８は、固定接点と電気的に係合しおよび非係合するように移動する。またヒーター／端子プレート部材２６上に搭載されるものは、適切な電気的に導電性のスプリング部材、例えばステンレス鋼から形成された接点スプリング３０である。スプリングは、ベース部分３０ａから延在する一対の上方に延びる翼３０ｂを有する。横方向に延在する溶接突起２６ａは、端子プレート２６上に形成され、そこに溶接によってベース部分３０ａが取り付けられる。ハウジングのフラップ１２ｆを折り曲げてヒーター／端子プレート部材をガスケット２４を介して締め付けることによって組立工程を完了させた後に、スプリング３０は、ガスケット２４の窓２４ａを介して延在し、スプリングは、ＰＰＴＣ素子２２に係合する。端子部分２６ｂは、ハウジング１２の対応する端子プレート１２ｇとともに電気回路への接続のためにプレートから長手方向に延びる。
【００２２】
図９および１０を参照すると、簡略化された回路図は、エンジン冷却システムのモータＭに直列に接続された自動車の動力源Ｐを示している。この動力源Ｐは、ＰＰＴＣ加熱素子２２に並列に接続され、かつサーモスタットディスク１４、電気接点１８／２８およびヒーター／端子プレート部材２６に直列に接続されている。図９は、通常の動作中の回路を示し、図１０は、ロックされたロータ状態の回路を示している。以下の例は、３０アンペアを搬送する４００ワットのエンジン冷却システム（ＥＣＳ）のアプリケーションについてのものである。低抵抗のサーモスタットディスク１４およびヒーター／端子プレート部材のパス（約２ｍオーム）は、約４００ｍオームのＰＰＴＣ加熱素子の比較的高い抵抗により負荷電流を搬送する。ロックされたロータ状態は、モータのインピーダンスを約８０％だけ減少させ、１３５アンペアのロックされたロータ電流を生成する。これは、サーモスタットディスクを動作させるに十分なｉ２ｒの加熱を生じさせ、これにより接点１８／２８が開く。それからシステム電圧がＰＴＣ加熱素子に印加されてＰＰＴＣ加熱素子２２をスイッチング温度まで上昇させ、ＰＰＴＣ加熱素子の抵抗は、サーモスタットディスクをリセット温度よりも高く保持するべく４．５ワットの電力を生成する約４４オームまで指数的に増加する。負荷電流は、同時に０．３２アンペアまで減少され、モータの内部の構成部品の過熱された状態が排除される。
【００２３】
従来のサーモスタットディスク１４は、図１１に示すように好ましい実施例において使用される。可動電気接点１８および溶接スラグ１６は、ディスクの対向する端部１４ａ、１４ｂにそれぞれ溶接されている。溶接された部材間の中央部分１４ｃは、公知の方法で変形され、スナップ動作するサーモスタットディスクアッセンブリを生成し、スラグと電気接点の近傍の材料を変形しないようにして、スナップ動作サイクルに関連した疲労ストレスを最小にする。
【００２４】
変形された実施例１０’によれば、図１２および１３に示されるようなディスク１４’は、溶接スラグ１６を超えて延在された細長いストリップ１４ｄを形成する。ストリップ１４ｄは、１４ｅおよび１４ｆで曲げ戻されてＵ字型にされ、外側の脚部は、ヒーター着座プレート２０のヒーターの窪み２０ａの凸状側と係合し、増強された熱伝導および変更されたリセット動作のための改善された熱的経路を形成する。
【００２５】
図１４に示される別の変形された実子理恵１０’’によれば、弓形状のストリップ２０ｋは、窪み２０ａの２つの対向する端部の底壁２０ｄから溶接スラグ１６との係合にまで延在し、そこに電気的接点を有するスラグと熱的に係合し、熱伝導および変更されたリセット動作を増強する。ハウジングとディスクアッセンブリは、プロテクタのキャリブレーションのときに１２ｅで偏向されるので、スラグ１６が押圧されたとき、弓形状のストリップ２０ｋは、スプリングのように動作し変形する。
【００２６】
したがって、本発明によれば、サーモスタットの電流経路は、通常の動作中に負荷電流を搬送する。ロックされたロータ状態は、アンペアレベルを４−６倍増加させる。サーモスタットディスクは、接点位置が開くようにスナップさせるディスク温度を増加するｉ２ｒの加熱により作動される。システム電圧は、それから高抵抗のＰＰＴＣ加熱素子間で降下され、これは、電圧が除去されるまでサーモスタットディスクをリセットから保持するための電力および表面温度を生成する。
【００２７】
本発明の自動車の変更されたリセットプロテクタは、最大限のＰＴＣ素子のサイズおよび電力発生を提供し、全体のアッセンブリの温度を上昇させ、自動車のアプリケーション、典型的には−４０℃から１１０℃および９ないし１６Ｖｄｃ、に関連した広範囲の電圧および環境温度状態に亘って作動された状態にディスクを維持する。この構造は、熱伝導または熱伝達（ＰＴＣヒーター着座プレート部材、ハウジング、スプリングおよびヒーター／端子プレート部材）に加えて、対流熱伝導（ハウジング内に空気）を最適化し、極端な状態においてディスクをリセットから保持する。
【００２８】
さらに、本発明の構成は、大量のアッセンブリを容易にし、かつＰＴＣヒーター着座プレート部材のエアギャップ２の使用は、上記引用した‘８０７の従来設計では可能ではない、溶接スラグ位置でのハウジングの塑性変形によるディスクのキャリブレーションを都合よく可能にする。
【００２９】
好ましい実施例が発明の例示によって述べられたが、本発明は、種々の変更や開示した実施例の均等を含むものであることが理解されるべきである。特許請求の範囲に含まれる開示された実施例の変更および均等はすべて含まれることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施例により成された自動車のモータプロテクタの平面図である。
【図２】図１の２−２線で切り取った立面断面図である。
【図３】図１の３−３線で切り取った立面断面図である。
【図４】図１のプロテクタの分解正面図である。
【図５】図１のプロテクタに使用されるスプリングと接触するＰＴＣヒータ素子の斜視図である。
【図６】図１のプロテクタに使用される電気的絶縁シートの斜視図である。
【図７】図１のプロテクタに使用されるヒーター／端子プレートアッセンブリの斜視図である。
【図８】図１のプロテクタに使用されるヒーター着座プレート部材の斜視図である。
【図９】通常動作状態で閉じた回路のサーモスタットディスクを有する本発明により成されたモータおよびプロテクタである自動車の電気システムの簡単化された回路図である。
【図１０】ロックされたロータ状態で開いたサーモスタットディスクで示される図９の回路図である。
【図１１】図１のプロテクタに使用されるサーモスタットディスクアッセンブリの斜視図である。
【図１２】本発明の変更された好ましい実施例に使用されるサーモスタットディスクの斜視図である。
【図１３】図１と同様の拡大された断面図であるが、図１２の変更されたサーモスタットディスクを有する変更された実施例を示している。
【図１４】本発明の別の変更された好ましい実施例の幾分拡大された立面断面図であり、金属ヒーター／素子載置部材をハウジングにクランプするためにフラップ２４ｃの曲げを行う前を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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