JP2005197212A - リレー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接点動作の安定性を損なうことなく、コイル発熱及び消費電力を低減し、小型軽量化を一層促進可能なリレー装置を提供すること。
【解決手段】それぞれ接点開閉のためのコイルをもつ複数のリレーユニット２２と、配線金属片２４を有する樹脂板からなるベースプレート２１と、ベースプレート２１に実装されてコイルへの通電を制御する制御回路（通電制御回路）２３とを備える。制御回路２３は環境変化にもかかわらず保持電流を安定化させる機能を有し、これにより接点状態維持機能を損なうことなく保持電流の一層の低減とそれによる発熱及び電力消費低減を実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はリレー装置の改良に関する。

複数のリレーユニットを共通の配線基板（ベースプレート）にモジュール化したリレー装置は、多数のリレーを小スペースに集積できるためたとえば車両用などにおいて採用されている。たとえば、本出願人の出願になる特許文献１は、配線金属片を用いるリードフレーム状のプレス成形品をインサート樹脂成形したベースプレートを配線基板として用い、これら配線金属片の端部を折り曲げて接続端子とするリレー装置を提案している。

同じく、本出願人の出願になる特許文献２は、集積回路素子（IC)が実装されたプリント基板をベースプレートに直角に立設したリレー装置を提案している。
特開２００２−３４３２１６号公報 特開２０００−８３３１０号公報

近年、リレー装置への小型化要求がますます強まっており、リレー装置内の各リレーユニット間の間隙が狭小化している。このため、各コイル通電電流により発生するコイル発熱はこの間隙を通じて又は端子からベースプレートの配線金属片を通じて隣接するリレーユニットに影響し合い、逆にコイルの放熱はリレーユニットが他のリレーユニットなどにより囲まれるために難しくなっていた。その結果、これらの要因によるコイル温度上昇の深刻化がリレー装置の小型化限界を実質的に決定している状況となっている。また、リレー装置に対する省電力化の要請も年々、強くなっている。

この問題を抜本的に解決するために、コイル通電による接点動作完了後にコイル印加電圧を低下させてコイル発熱を低減することが考えられる。しかしながら、この場合、コイルの製造ばらつきや温度の上昇がコイル抵抗を増大させるため、それを見込んでコイル印加電圧（保持電圧とも言う）の低減を抑制せねばならず、その結果としてたとえば一つのリレーユニットのみ通電する場合や外部温度が低温であり、コイル抵抗増大が小さい場合には本来、もっと保持電圧を低減できるにもかかわらずそれができないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、接点動作の安定性を損なうことなく、コイル発熱及び消費電力を低減し、小型軽量化を一層促進可能なリレー装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する第１の発明は、接点開閉のためのコイルをもつリレーユニットと、前記コイルへの通電を制御する通電制御回路とを備えるリレー装置において、前記通電制御回路が、前記コイルへの通電による接点動作完了後の前記リレーユニットのコイル通電電流としての保持電流を、前記接点作動時の前記コイル通電電流としての作動電流よりも小さくかつコイル通電時のリレー状態を保持可能な最低保持電流値より大きい所定値に保持する保持電流安定制限回路を有することを特徴としている。

すなわち、本発明のリレー装置は、コイルの保持電流や電源電圧などの環境変化が生じても保持電流すなわち接点作動状態を保持するための電流を安定化させるため、環境変化を考慮して保持電流削減マージンを縮小する必要が無く、その分だけコイル通電による接点動作完了後の保持動作の安定性を阻害することなく、コイル消費電力及びコイル発熱を低減し、リレー装置の小型化を実現することができる。

更に説明すると、コイル通電による接点動作完了後の接点状態の維持は、コイル通電電流に略比例する磁束量をその許容最低磁束量値以上に保持することによりなされる。すなわち、上記目的を達成するためには、コイル通電電流を磁束量が許容最低磁束量値に相当するコイル通電電流である最低保持電流値を上回る所定値（好適保持電流値）に正確に維持すればよい。この所定値と最低保持電流値との差が電流マージンとなる。

このようにすれば、外部温度や自己発熱や隣接コイルからの受熱によりコイル抵抗が変動しても、もしくは電源電圧が変動しても、コイル通電電流自体はこの好適保持電流値に維持されるために問題なく、接点状態を安定に維持しつつコイル損失及びコイル発熱の低減を拡大することができる。これに対して、コイル印加電圧をその定格電圧に対して所定割合だけ低減させる場合には、コイル温度によるコイル抵抗変化によりコイル通電電流が変動してしまうために上記のようにコイル通電電流の低減を大きく設定することはできず、その分だけ、リレーユニットの発熱が大きくなり、リレー装置の小型化、低消費電力化のメリットは失われる。

好適な態様において、前記通電制御回路は、複数の前記リレーユニットのコイル通電を制御するので、通電制御回路をコンパクトとすることができる。

好適な態様において、複数の前記リレーユニットが接続される配線金属片、及び、前記配線金属片に接続されるか又は前記配線金属片と一体形成された端子を樹脂で一体化してなるベースプレートを有し、前記通電制御回路は、前記ベースプレートに実装されて前記コイルへの通電を制御する。

この態様では、本発明のリレー装置は複数のリレーユニットを有し、通電制御回路はこれらのリレーユニットへの通電を制御する。更に、各リレーユニットと通電制御回路とは同じベースプレートに搭載され、このベースプレートはリレーユニットと通電制御回路とを接続する配線金属片を内蔵する。このようにすれば、多数のリレーユニットの保持電流を安定に低レベルに維持する通電制御回路をたとえばＩＣ化などにより一体的に形成することができ、装置の小型軽量化を実現することができる。

好適な態様において、前記保持電流制限回路は、前記コイルの抵抗値の温度変化による前記コイル通電電流の変動を抑制する。これにより、上記効果を顕著に奏することができる。

好適な態様において、前記保持電流制限回路は、前記コイル通電電流を略定電流とする定電流回路からなる。これにより、簡単な定電流回路の追加のみで上記効果を実現することができ、実用性に優れる。

好適な態様において、前記定電流回路は、略定電流が流されるとともにコレクタ電極とベース電極とが短絡された第１のトランジスタと、ベース電極が前記第１のトランジスタのベース電極に接続され、コレクタ電極が前記コイルの一端に接続されたコイル通電用の第２のトランジスタとをもち、前記保持電流通電時に前記第１のトランジスタに定電流を通電するので、ミラー回路を用いて定電流回路を簡素に構成することができる。特に、この態様は、接地側（ローサイド側）のトランジスタにより電源側（ハイサイド側）のコイルを駆動する回路形式において、上記各トランジスタとしてエミッタ接地動作を行うｎｐｎバイポーラトランジスタを採用することができるため、回路構成上有利である。

好適な態様において、前記定電流回路は、略定電流が流されるとともにコレクタ電極とベース電極とが短絡された第１のトランジスタと、ベース電極が前記第１のトランジスタのベース電極に接続され、コレクタ電極が抵抗素子を通じて給電される第２のトランジスタと、ベース電極が前記抵抗素子と前記第２のトランジスタとの接続点に接続され、エミッタ電極が前記コイルの一端に接続されたコイル通電用のエミッタホロワトランジスタとをもつので、ミラー回路を用いて定電流回路を簡素に構成することができる。特に、この態様は、電源側（ハイサイド側）のトランジスタにより接地側（ローサイド側）のコイルを駆動する回路形式において、上記トランジスタとしてエミッタ接地動作及びエミッタホロワ動作を行うｎｐｎバイポーラトランジスタを採用することができるため、回路構成上有利である。

好適な態様において、前記保持電流制限回路は、前記第１のトランジスタに流す電流を変更させることにより前記コイルへの作動電流の通電又は前記コイルへの通電の遮断を行うので、コイル通電制御用の大型のドライバトランジスタを、通電制御用と保持電流通電用とに二つ用いる必要が無く、回路構成の簡素化とコスト低減とが可能となる。

好適な態様において、前記保持電流制限回路は、前記通電による接点動作完了後の前記コイルへの印加電圧である保持電圧を前記通電開始時点の前記コイルへの印加電圧である作動電圧よりも低減するとともに、温度に関連する電気量に基づいて前記保持電圧を調整することにより前記温度による前記保持電流変化を抑制する。

すなわち、この態様では、たとえば、温度に連動して変化する電気量を創成し、この電気量を用いて、温度変化に応じてコイルに印加する保持電圧を保持電流を安定化する向きに調整する。これにより、コイル印加電圧を制御するにもかかわらず温度変化に対して安定な保持電流をコイルに通電することができるので、上記発明効果を実現することができる。

好適な態様において、前記リレーユニットの端子と前記配線金属片との接続、並びに、前記保持電流制限回路をなす集積回路の端子と前記配線金属片の接続は、同一方向からの溶接によりなされるので、製造が容易となる。また、溶接の採用により、端子接続部の耐熱性、信頼性が向上するため特に多数の端子接続を有する複合リレー装置において有利となる。

好適な態様において、前記ベースプレートは、前記保持電流制限回路が前記リレー装置の外部のリレーユニットの保持電流を低減するための端子を有するので、リレー装置のリレーユニットだけでなく、外部のリレーユニットも接点動作の安定性を維持しつつ発熱及び電力消費の低減を図ることができる。

好適な態様において、前記通電制御回路は、前記保持電流を前記コイルへ通電中に定期的に前記保持電流を増大するリフレッシュ回路を有するので、なんらかの要因たとえば大きな機械的衝撃の発生や電源電圧のノイズなどによる乱れにもかかわらず、接点動作状態の維持性を一層向上することができる。

上記課題を解決する第２の発明は、接点開閉のためのコイルをもつリレーユニットと、前記コイルへの通電を制御する通電制御回路とを備えるリレー装置において、前記通電制御回路が、前記コイルへの通電による接点動作完了後に前記リレーユニットのコイルに給電する電力である保持電力を、前記接点作動時に前記リレーユニットのコイルに給電する電力である接点作動電力よりも小さくかつコイル通電時のリレー状態を保持可能な最低保持電力値より大きい所定値に保持する保持電力制限回路と、前記保持電力を前記コイルへ給電中に前記保持電力を定期的に増大するリフレッシュ回路とを有することを特徴としている。

すなわち、この発明は、リレーユニットの接点を作動させた後の接点状態保持用の保持電力を、接点作動のための接点作動電力よりも減らすリレー装置において、先天状態保持中においてリレーユニットのコイルに定期的に接点作動電力を給電することを、その特徴としている。なお、接点状態保持のための保持電力を接点作動電力よりも小さくするには、第１発明のように保持電流を接点作動電流よりも小さい定電流としてもよく、あるいは簡単にコイル印加電圧を接点作動時よりも接点状態保持可能な範囲で減少させてもよい。

このようにすれば、接点作動電力よりも小さい保持電力がコイルに給電されたリレーユニットの接点の状態がなんらかの要因たとえば大きな機械的衝撃の発生や電源電圧のノイズなどにより遷移したとしても、定期的に接点作動電力が接点状態を回復可能な短時間給電される。したがって、この発明によれば、リレーユニットのコイルに接点作動電力を常時給電する場合に比べて電力節減と発熱低減とを実現しつつ、安定な接点状態を維持することができる。

本発明のリレー装置の好適な実施態様を図面を参照して以下に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限られるものではなく、本発明の技術思想を採用可能な公知の種々のリレー装置やそれらの組み合わせに対して適用できることはもちろんである。

まず、全体構成を説明する。

実施例１のリレー装置を搭載したリレーボックスの内部を示す模式平面図を図１に、リレー装置の内部側面図を図２に、リレー装置の内部平面図を図３に、リレー装置の回路図を図４に、リレー装置の動作状態を示すタイミングチャートを図５に示す。なお、図２、図３において、リレー装置２はその樹脂ボックス２０を破断して図示されている。

図１において、１ａはリレーボックス1の底板であり、底板１ａには、リレー装置２、８つの小型リレー３、６つの大型リレー４、ヒューズ台５、外部接続用の端子台６が実装され、図示しないバスバーにより相互に接続されている。

図２において、リレー装置２は樹脂ボックス２０に収容されており、樹脂ボックス２０の底面にはベースプレート２１が固定されている。ベースプレート２１上にはリレーユニット２２及び制御回路２３が実装されている。

ベースプレート２１は、打ち抜きにてパターニングされた配線金属片２４が内蔵された樹脂板であって、ベースプレート２１の必要箇所では、リレーユニット２２や制御回路２３と接続されるための配線金属片２４が突出しており、更に外部に突出する配線金属片２４の一部は外部接続用の端子２５、２６を構成している。

図３において、リレー装置２は、横一列に並んだ４つのリレーユニット２２をもち、制御回路２３は中央の二つのリレーユニット２２の一方側に隣接配置されている。

制御回路２３は、一つのバイポーラIC２７と、外付け抵抗素子２８ａ、２８ｂと、ツェナーダイオード２８ｃと、一つのコンデンサ２９とにより構成されている。もちろん、各リレーユニット２２を駆動制御するための制御回路２３の実際の構成は用途に応じて種々変更可能である。制御回路２３の周辺には、上述した配線金属片２４の先端が必要個数だけベースプレート２１から直角に突出しており、バイポーラIC２７、外付け抵抗素子２８ａ、２８ｂと、ツェナーダイオード２８ｃと及びコンデンサ２９の各端子はそれぞれが接続されるべき配線金属片２４の先端に溶接されている。同様に、各リレーユニット２２の端子もリレーユニット２２の周辺にてベースプレート２１から直角に突出する上述した配線金属片２４の先端に溶接されている。

２６は電源端子をなす配線金属片２４の先端部であり、図３において左右２つ配置され、その先端部はベースプレート２１に対して直角に折り曲げられている。これらリレー装置２の外部接続端子２５、２６は、樹脂ボックス２０内の図示しないバスバー配線に溶接により接続されている。

次に、図４を参照してリレー装置２の回路構成の要部を説明する。

リレー装置２は、電源端子２６と、接地端子３１と、シリアル信号入力端子３２と、各リレーユニット２２の接点端子３３とをもつ。各リレーユニット２２は一つの常開接点とそれを駆動するコイル３４とをもつ。

制御回路２３は、電源端子３５と、接地端子３６と、シリアル信号入力端子３７と、各リレーユニット２２のコイル３４に接続されるコイル端子３８と、符号を付けない外付け素子接続用の端子をもつ。制御回路２３は、定電圧電源回路３９と、通信インターフェイス回路４０とをもち、更に各リレーユニット２２ごとに、タイマカウンタ４１、階段回路４２、電流安定回路部４３、コイル駆動用のドライバトランジスタ４４を有している。その余の回路構成はこの実施例の要部ではないので説明を省略する。

次に、リレー装置２の一つのリレーユニット２２の制御動作を図５のタイミングチャートを参照して説明する。なお、階段回路４２の動作はこの実施例に関係がないので説明は省略する。もちろん他のリレーユニット２２の制御動作も同じである。

リレー装置２のシリアル信号入力端子３７に入力するデジタル信号は通信インターフェイス回路４０により解読され、通信インターフェイス回路４０は各リレーユニット２２の動作を下記のように駆動制御する。通信インターフェイス回路４０は、あるリレーユニット２２のオン指令を解読すると、該当するリレーユニット２２の所定のタイマカウンタ４１のカウントスタートを指令し、それと同時にオア回路ORを通じてトランジスタTをオンする。これにより、コイル駆動用のドライバトランジスタ４４は該当リレーユニット２２のコイル３４に定格電圧での通電を開始する。リレーユニット２２の接点動作が完了するまでに要する時間より長く設定されたタイマカウンタ４１に設定された所定の遅延時間が満了すると、タイマカウンタ４１は、トランジスタTをオフするとともに、コイル駆動用のドライバトランジスタ４４にいままでの通電電流値より小さい所定の定電流を流すように電流安定回路部４３に指令する。これにより、電流安定回路部４３は、コイル駆動用のドライバトランジスタ４４のエミッタ電流を所定の定電流に保持する。なお、この定電流は、リレーユニット２２の接点状態を維持可能な最低値よりわずかに（たとえば数％〜１０％程度それより大きい）値に設定されている。これにより、コイル３４には好適な大きさの一定の保持電流が通電され、該当するリレーユニット２２は接点状態を保持しつつ電力消費及び発熱を良好に削減する。

次に、更に所定時間が経過するごとに、タイマカウンタ４１は、トランジスタTを所定短時間だけオンするリフレッシュ動作を行う。これは、本発明で言うリフレッシュ回路に相当する。これにより、コイル３４にはこの所定短時間だけ定格電流が通電される。この所定短時間は接点状態の変更が可能な時間に設定されている。これにより、リレーユニット２２への不測の機械衝撃入力などにより接点状態が万が一変動したとしても、このリフレッシュ動作により元の接点状態を回復することができるため、このような不測の事態が発生して接点状態が変化するのを無視して保持電流を低減することができる。

上記した電流安定回路部４３としては、たとえばサーミスタやコイル３４と同等の温度変化を示す抵抗素子に定電圧を印加して得た電圧降下により検出した温度信号により出力電流をフィードバック制御して定電流を得るなどの公知の定電流回路を採用することができる。また、この実施例による発熱低減効果により各部発熱の相乗的な影響による温度上昇を抑制しつつ複数のリレーユニットと通電制御回路とをコンパクトに一体化することが可能となる。

（変形態様１）
コイル３４の保持電流を一定化したり、又はその温度による変動を軽減する他の回路例を図６を参照して説明する。

この回路は、１０１はミラー回路１００の第１のトランジスタ、１０２はミラー回路の第２のトランジスタ、１０４、１０５は第１のトランジスタ１０１のコレクタ抵抗、１０６、１０７は制御トランジスタである。第２のトランジスタ１０２のコレクタ電極にはコイル３４を通じて電源電圧VBが給電されている。

制御トランジスタ１０６、１０７がオフしている場合、コイル駆動用のドライバトランジスタである第２のトランジスタ１０２にはベース電流が流れず、コイル３４への通電はオフされる。制御トランジスタ１０６がオンされると、コレクタ抵抗１０４が小さいため大電流がミラー回路１００に流され、コイル駆動用のドライバトランジスタである第２のトランジスタ１０２は飽和動作してそのコレクタ電極は略接地され、コイル３４は定格電圧でオンされる。制御トランジスタ１０６がオフされ、制御トランジスタ１０７がオンされると、制御トランジスタ１０７に接続されるコレクタ抵抗は大きいため、第１のトランジスタ１０１の電流の面積倍のミラー電流に相当する保持電流が第２のトランジスタ１０２を通じてコイル３４に流れる。Vcは定電源電圧であり、VBはバッテリ電圧である。コレクタ抵抗１０５は温度変化が小さい材料にて作成されているものとする。このようにすれば、温度変化に安定な保持電流をコイル３４に通電することができる。

（変形態様２）
コイル３４の保持電流を一定化したり、又はその温度による変動を軽減する他の回路例を図７を参照して説明する。

この回路は、図６に示す回路において、ミラー回路１００の第２のトランジスタ１０２のコレクタ負荷として抵抗１０８を用い、更にコイル駆動用のドライバトランジスタとしてエミッタホロワトランジスタ１０９を追加したものである。このエミッタホロワトランジスタ１０９のベース電極には、抵抗１０８と第２のトランジスタのコレクタ電極の接続点電位が印加される。

制御トランジスタ１０６、１０７がオンしている場合、第２のトランジスタ１０２のベース電流が大きいので第２のトランジスタ１０２は飽和動作となり、コイル駆動用のドライバトランジスタとしてのエミッタホロワトランジスタ１０９はオフされ、コイル３４への通電はオフされる。制御トランジスタ１０６、１０７がオフされると、コレクタ抵抗１０８を通じてコイル駆動用のドライバトランジスタ４４としてのエミッタホロワトランジスタ１０９は駆動され、コイル３４は定格電圧でオンされる。制御トランジスタ１０６がオフされ、制御トランジスタ１０７がオンされると、制御トランジスタ１０７に接続されるコレクタ抵抗１０５は大きいため、第１のトランジスタ１０１の電流の面積倍のミラー電流に相当する保持電流が第２のトランジスタ１０２を通じてそのコレクタ抵抗１０８に流れる。その結果、電源電圧から、このコレクタ抵抗１０８の電圧降下ΔVと、エミッタホロワトランジスタ１０９の電圧降下ΔVbeとを差し引いた電圧がコイル３４に印加される。ここで、コレクタ抵抗１０５の抵抗温度特性はコイル３４のそれに等しく設定され、コレクタ抵抗１０８の抵抗は温度によりほとんど変化しないように設定する。温度が上がると、コレクタ抵抗１０５の抵抗増加によりその電圧降下が増大し、第１のトランジスタ１０１の電流が減少し、第２のトランジスタ１０２のコレクタ電流も減る。これにより、コレクタ抵抗１０８の電圧降下が減り、エミッタホロワトランジスタ１０９のベース電位が上昇し、コイル３４への印加電圧が増加する。したがって、温度上昇によりコイル３４の抵抗が増加しても、コイル３４への通電電流変化は抑制される。

（変形態様３）
コイル３４の保持電流を一定化したり、又はその温度による変動を軽減する他の回路例を図８を参照して説明する。

この回路は、電源回路１１０からエミッタホロワトランジスタ１０９を通じてコイル３４に電流を給電するものである。エミッタホロワトランジスタ１０９のベース電極には接点駆動時には大きな電位Vsが、接点状態を保持する場合にはそれより所定割合小さい保持電圧Vhが印加される。電源回路１１０は、その出力電圧Vcを温度に略正比例して変化するように形成されている。電源回路１１０はコイル３４に近接して配置される。このようにすれば、コイル３４の温度変化によるコイル３４の保持電流変化を抑制することができる。したがって、この変形態様では、電源回路１１０が本発明で言う保持電流制限回路となる。

（変形態様４）
コイル３４の保持電流を一定化したり、又はその温度による変動を軽減する他の回路例を説明する。

この回路は、コイル３４と直列に電流検出用の低抵抗を接続する。なお、この電流検出抵抗の抵抗温度変化は小さくする。この電流検出抵抗の電圧降下に比例して図８の電源回路１１０の出力電圧を決定する。このようにすれば、電源回路０とコイル３４とが離れていても正確にコイル３４の温度による抵抗変化に応じてコイル３４への保持電圧を変化させ、これによりコイル３４へ通電する保持電流を一定化することができ。その他、公知の種々の定電流回路や温度検出フィードバック回路を用いてコイル３４の保持電流の一定化を実現することができる。

（変形態様５）
コイル３４の保持電流を一定化したり、又はその温度による変動を軽減する他の回路例を説明する。

この回路は、コイル３４に通電するエミッタホロワトランジスタ１０９のベース・エミッタ間電圧降下を所定の基準電圧値と比較し、前者が後者より大きい場合にエミッタホロワトランジスタ１０９を遮断し、小さい時にエミッタホロワトランジスタ１０９をオンするフィードバック制御を実行する。エミッタホロワトランジスタ１０９のベース・エミッタ間電圧降下はエミッタ電流と指数関数関係にあるため、これによりコイル３４への通電電流がコイル３４の温度上昇によるその抵抗変化に影響されるのを防止することができる。この方法は電流検出用の低抵抗を省略できる利点がある。

（変形態様６）
その他、上記説明した各定電流回路や保持電流制限回路により、リレー装置２の外部のリレー３や４などリレーボックス内の他のリレーの保持電流を安定化させることができることは当然である。

（変形態様７）
ハイサイド側に配置される定電流回路として好適な公知例を図９に示す。

（変形態様８）
リレーに小さい定保持電流と大接点作動電流とを給電する通電制御回路の例を図１０を参照して説明する。

２００は通電制御回路であり、３００は通電制御回路２００により通電制御されるリレーユニットである。通電制御回路２００は、パルスジェネレータ２０１と、このパルスジェネレータ２０１により制御されてリレーユニット３００のコイル３０１へ出力する電流を制御する電流出力回路２０２とからなる。パルスジェネレータ２０１は、シリアルラインを通じて外部から入力されたリレー開閉信号Ｓの電位レベルに応じて保持用パルス電圧Ｖｈと接点作動用パルス電圧Ｖｓとを出力する。更に説明すると、リレー開閉信号Ｓがローレベルからハイレベルに変化すると、まず最初の接点作動用パルス電圧Ｖｓを第２出力端Ｐ２に出力し、その後、この第２出力端Ｐ２に一定時間ごとに接点作動用パルス電圧Ｖｓを出力する。またパルスジェネレータ２０１は、上記した最初の接点作動用パルス電圧Ｖｓが第２出力端Ｐ２に出力された後で、かつ、接点作動用パルス電圧Ｖｓがローレベルの場合にハイレベルとなる保持用パルス電圧Ｖｈを第１出力端Ｐ１へ出力する。当然、リレー開閉信号Ｓがローレベルとなると、パルスジェネレータ２０１は第１出力端Ｐ１、第２出力端Ｐ２にローレベルを出力する。

電流出力回路２０２は、トランジスタ２０３、２０４と、電流ミラー回路２０５とを有しており、電流ミラー回路２０５の出力用トランジスタＴ２のコレクタはコイル３０１の一端に接続されている。パルスジェネレータ２０１の第２出力端Ｐ２の電位がハイレベルとなるとトランジスタ２０４がオンし、電流ミラー回路２０５の出力用トランジスタＴ２がオンしてリレーユニット３００のコイル３０１に接点オン可能な大電圧が印加され、リレーユニット３００はオンする。

その後、トランジスタ２０４がオフし、パルスジェネレータ２０１の第１の出力端Ｐ１がハイレベルとなると、電流ミラー回路２０５の参照用トランジスタＴ１に電流が流れ、それと等しい電流が出力用トランジスタＴ２に流れ、コイル３０１の通電電流は接点状態を保持可能な小値に一定保持される。なお、実際の制作においては、出力用トランジスタＴ２は参照用トランジスタＴ１と大きさが等しい多数のトランジスタを並列接続して構成される。これにより、リレー保持状態において、参照電流ｉ１により通電制御回路２００の消費電力が増大するのを抑止することができる。ｒはトランジスタ２０３、２０４のベース電流を制限するための抵抗であるが、このベース電流制限のための他の公知回路を採用してもよいことはもちろんである。

実施例１のリレー装置を搭載したリレーボックスの内部を示す模式平面図である。 図１のリレー装置の内部側面図である。 図１のリレー装置の内部平面図である。 図１のリレー装置の回路図である。 図１のリレー装置のタイミングチャートである。 変形態様を示す回路図である。 変形態様を示す回路図である。 変形態様を示す回路図である。 変形態様を示す回路図である。 変形態様を示す回路図である。

符号の説明

１ リレーボックス
１ａ リレーボックスの底板
２ リレー装置
３ 小型リレー
４ 大型リレー
５ ヒューズ台５
６ 端子台
２０ リレー装置の樹脂ボックス
２１ ベースプレート
２２ リレーユニット
２３ 制御回路（通電制御回路）
２４ 配線金属片
２５ 外部接続用の端子
２６ 外部接続用の端子（リレー装置の電源端子）
２７ 制御回路のバイポーラIC
２８ａ、２８ｂ 制御回路の外付け抵抗素子
２８ｃ ツェナーダイオード
２９ コンデンサ
３１ リレー装置の接地端子
３２ リレー装置のシリアル信号入力端子
３３ リレー装置の接点端子
３４ リレーユニットのコイル
３５ 制御回路の電源端子
３６ 制御回路の接地端子
３７ 制御回路のシリアル信号入力端子
３８ 制御回路のコイル端子
３９ 定電圧電源回路
４０ 通信インターフェイス回路
４１ タイマカウンタ
４２ 階段回路
４３ 電流安定回路部（保持電流制限回路、保持電力制限回路）
４４ コイル駆動用のドライバトランジスタ
１００ ミラー回路
１０１ ミラー回路の第１のトランジスタ
１０２ ミラー回路の第２のトランジスタ
１０４、１０５ 第１のトランジスタのコレクタ抵抗
１０６、１０７ 制御トランジスタ
１０８ 抵抗
１０９ ドライバトランジスタとしてエミッタホロワトランジスタ
１１０ 電源回路（保持電流制限回路、保持電力制限回路）

Claims (13)

1. 接点開閉のためのコイルをもつリレーユニットと、前記コイルへの通電を制御する通電制御回路とを備えるリレー装置において、
   前記通電制御回路は、
   前記コイルへの通電による接点動作完了後の前記リレーユニットのコイル通電電流としての保持電流を、前記接点作動時の前記コイル通電電流としての作動電流よりも小さくかつコイル通電時のリレー状態を保持可能な最低保持電流値より大きい所定値に保持する保持電流安定制限回路を有することを特徴とするリレー装置。
2. 請求項１記載のリレー装置において、
   前記通電制御回路は、複数の前記リレーユニットのコイル通電を制御することを特徴とするリレー装置。
3. 請求項１記載のリレー装置において、
   複数の前記リレーユニットが接続される配線金属片、及び、前記配線金属片に接続されるか又は前記配線金属片と一体形成された端子を樹脂で一体化してなるベースプレートを有し、
   前記通電制御回路は、前記ベースプレートに実装されて前記コイルへの通電を制御することを特徴とするリレー装置。
4. 請求項１記載のリレー装置において、
   前記保持電流制限回路は、
   前記コイルの抵抗値の温度変化による前記コイル通電電流の変動を抑制するリレー装置。
5. 請求項４記載のリレー装置において、
   前記保持電流制限回路は、
   前記コイル通電電流を略定電流とする定電流回路からなるリレー装置。
6. 請求項５記載のリレー装置において、
   前記定電流回路は、
   略定電流が流されるとともにコレクタ電極とベース電極とが短絡された第１のトランジスタと、
   ベース電極が前記第１のトランジスタのベース電極に接続され、コレクタ電極が前記コイルの一端に接続されたコイル通電用の第２のトランジスタと、
   をもつリレー装置。
7. 請求項５記載のリレー装置において、
   前記定電流回路は、
   略定電流が流されるとともにコレクタ電極とベース電極とが短絡された第１のトランジスタと、
   ベース電極が前記第１のトランジスタのベース電極に接続され、コレクタ電極が抵抗素子を通じて給電される第２のトランジスタと、
   ベース電極が前記抵抗素子と前記第２のトランジスタとの接続点に接続され、エミッタ電極が前記コイルの一端に接続されたコイル通電用のエミッタホロワトランジスタと、
   をもつリレー装置。
8. 請求項６及び７のいずれか記載のリレー装置において、
   前記保持電流制限回路は、
   前記第１のトランジスタに流す電流を変更させることにより前記コイルへの作動電流の通電又は前記コイルへの通電の遮断を行うリレー装置。
9. 請求項４記載のリレー装置において、
   前記保持電流制限回路は、
   前記通電による接点動作完了後の前記コイルへの印加電圧である保持電圧を前記通電開始時点の前記コイルへの印加電圧である作動電圧よりも低減するとともに、温度に関連する電気量に基づいて前記保持電圧を調整することにより前記温度による前記保持電流変化を抑制するリレー装置。
10. 請求項３記載のリレー装置において、
    前記リレーユニットの端子と前記配線金属片との接続、並びに、前記保持電流制限回路をなす集積回路の端子と前記配線金属片の接続は、同一方向からの溶接によりなされるリレー装置。
11. 請求項３記載のリレー装置において、
    前記ベースプレートは、
    前記保持電流制限回路が前記リレー装置の外部のリレーユニットの保持電流を低減するための端子を有するリレー装置。
12. 請求項１記載のリレー装置において、
    前記通電制御回路は、
    前記保持電流を前記コイルへ通電中に定期的に前記保持電流を増大するリフレッシュ回路を有するリレー装置。
13. 接点開閉のためのコイルをもつリレーユニットと、前記コイルへの通電を制御する通電制御回路とを備えるリレー装置において、
    前記通電制御回路は、
    前記コイルへの通電による接点動作完了後に前記リレーユニットのコイルに給電する電力である保持電力を、前記接点作動時に前記リレーユニットのコイルに給電する電力である接点作動電力よりも小さくかつコイル通電時のリレー状態を保持可能な最低保持電力値より大きい所定値に保持する保持電力制限回路と、
    前記保持電力を前記コイルへ給電中に前記保持電力を定期的に増大するリフレッシュ回路と、
    を有することを特徴とするリレー装置。

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