JP2600846Y2 - 自己保持回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、リレーコイルに通電し
てリレー接点をオンさせ、その状態で負荷に給電すると
共にリレーコイルの通電状態を保持するようにした自己
保持回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自己保持回路としては、
例えば、図７に示すようなものがある。すなわち、この
ものは、常開形接点を有する自動復帰形の起動用スイッ
チ１および常閉形接点を有する自動復帰形の停止用スイ
ッチ２を用いて構成している。電源端子Ｖから負荷Ｌが
接続される出力端子Ｐに至る経路にはリレースイッチ３
が介在されている。リレースイッチ３をオンさせるリレ
ーコイル４は停止用スイッチ２および起動用スイッチ１
を介して電源端子Ｖに接続されている。リレーコイル４
には図示極性のダイオード５が並列に接続されている。
また、起動用スイッチ１および停止用スイッチ２の共通
接続点は自己保持通電路となる図示極性のダイオード６
を介して出力端子Ｐに接続されている。

【０００３】上記構成によれば、起動用スイッチ１をオ
ンさせると、電源端子Ｖから起動用スイッチ１，停止用
スイッチ２を介してリレーコイル４に通電されるように
なり、リレースイッチ３をオンさせる。これにより、負
荷Ｌに給電されると共に、ダイオード６および停止用ス
イッチ２を介してリレーコイル４への自己保持通電路が
形成されるので、起動用スイッチ１をオフさせた後もリ
レーコイル４への通電状態が保持されるようになる。

【０００４】また、上述の状態において、停止用スイッ
チ２を操作してオフさせると、リレーコイル４への通電
電流が停止され、リレースイッチ３がオフするようにな
る。これにより、負荷Ｌへの給電が停止されると共に、
自己保持通電路がオフされ、この後、停止用スイッチ２
の操作を終了してオン状態に復帰しても、リレーコイル
４への通電は断たれた状態となり、以後、負荷Ｌへの給
電は停止された状態となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来構成のものにおいては、常閉形接点を有する停止
用スイッチ２のように、その接点構造が複雑なスイッチ
を用いる必要があると共に、常開形接点を有する起動用
スイッチ１と２種類のスイッチを設ける必要があるた
め、全体としての配置構成が複雑化する不具合がある。

【０００６】また、従来構成のものにおいては、リレー
コイル４に対して起動時においても自己保持状態の定常
時においても同じ電流を流す構成であるため、定常時に
おいては無駄な電流を消費していることになると共に、
発熱の原因となっている。この場合、リレーコイル４が
発熱すると、発熱状態で動作させるとき（ホットスター
ト時）にリレーコイル４にかかる電圧が高くなってしま
うため、製品としての使用電圧範囲を狭くする不具合が
ある。

【０００７】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、起動用および停止用のいずれのスイッ
チも常開形接点を有するスイッチを用いることができ、
しかも、起動後のリレーコイルへの通電電流を低減して
発熱を抑制し、使用電圧範囲を広くすることができる自
己保持回路を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の自己保持回路
は、電源と負荷との間に介在されるリレー接点と、通電
状態で前記リレー接点をオンさせるリレーコイルと、常
開形接点を有しそのオン動作により前記電源から前記リ
レーコイルに通電する自動復帰形の起動用スイッチと、
前記リレー接点のオン状態でそのリレー接点を介して前
記リレーコイルに通電する自己保持通電路と、この自己
保持通電路に介在される電流制限抵抗と、常開形接点を
有しそのオン動作により前記リレーコイルの両端を短絡
する自動復帰形の停止用スイッチとを設けて構成したと
ころに特徴を有する。

【０００９】また、本考案の自己保持回路は、電源と負
荷との間に介在されるリレー接点と、通電状態で前記リ
レー接点をオンさせるリレーコイルと、バイアス電圧が
与えられるとオンして前記リレーコイルに通電するスイ
ッチング素子と、常開形接点を有しそのオン動作により
前記電源から前記スイッチング素子にバイアス電圧を与
える自動復帰形の起動用スイッチと、前記リレー接点の
オン状態でそのリレー接点を介して前記スイッチング素
子にバイアス電圧を与える自己保持通電路と、常開形接
点を有しそのオン動作により前記スイッチング素子のバ
イアス電圧が与えられている端子間を短絡する自動復帰
形の停止用スイッチとを設けて構成することもできる。

【００１０】

【作用】請求項１記載の自己保持回路によれば、起動用
スイッチをオン動作させると、電源からリレーコイルに
通電されてリレースイッチがオンされる。これにより、
負荷が電源からリレースイッチを介して給電されるよう
になると共に、リレーコイルへの通電経路として自己保
持通電路が形成されるようになる。起動スイッチをオフ
させたときに、リレーコイルには自己保持通電路の電流
制限抵抗を介して通電されるようになるので、リレース
イッチのオン状態が保持され、負荷への給電状態が保持
されている。また、このときリレーコイルには、電流制
限抵抗を介して通電されるので、起動用スイッチのオン
時の通電電流よりも少ない通電電流が流れるようにな
り、発熱が抑制されるようになる。

【００１１】次に、停止用スイッチをオン動作させる
と、通電状態にあったリレーコイルの両端が短絡される
ことにより、リレーコイルへは断電されてリレースイッ
チをオフさせるようになる。これにより、負荷への給電
が停止されると共に、自己保持回路も断電されるように
なり、停止用スイッチをオフさせてもリレーコイルへの
通電が行われないので、その断電状態が保持されるよう
になる。

【００１２】請求項２記載の自己保持回路によれば、起
動用スイッチをオン動作させると、スイッチング素子に
バイアス電圧が与えられるようになってオンし、リレー
コイルに通電されてリレースイッチがオンされる。これ
により、負荷が電源からリレースイッチを介して給電さ
れるようになると共に、スイッチング素子に自己保持回
路を介してバイアス電圧が与えられるようになる。起動
スイッチがオフされたときに、スイッチング素子は自己
保持回路を介してバイアス電圧が与えられるので、リレ
ーコイルへの通電状態が継続されてリレースイッチもオ
ン状態が保持され、もって負荷への給電状態が保持され
ている。

【００１３】次に、停止用スイッチをオン動作させる
と、スイッチング素子は、バイアス電圧が与えられてい
る端子間が短絡されることによりオフし、リレーコイル
への通電が停止されてリレースイッチがオフする。これ
により、負荷への給電が停止されると共に、自己保持回
路も断電されるようになり、停止用スイッチをオフさせ
てもリレーコイルへの通電が行われないので、その断電
状態が保持されるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、本考案を自動車の負荷への通電経路に
設ける自己保持回路に適用した場合の第１の実施例につ
いて、図１および図２を参照しながら説明する。すなわ
ち、電気的構成を示す図１において、車載バッテリなど
の電源（図示せず）から給電される電源入力端子Ｖはリ
レー接点としてのリレースイッチ１１を介して負荷Ｌへ
給電する出力端子Ｐに接続されている。リレースイッチ
１１は、リレーコイル１２に通電されるとオンされるよ
うになっている。

【００１５】起動用スイッチ１３は、常開形接点を有す
る自動復帰形のスイッチで、その一端子は電源入力端子
Ｖに接続され、他端子はリレーコイル１２を介してアー
スされている。リレーコイル１２には図示極性のダイオ
ード１４が並列に接続されている。自己保持通電路１５
は、電流制限抵抗１６および図示極性のダイオード１７
の直列回路からなるもので、出力端子Ｐから電流制限抵
抗１６，ダイオード１７を介してリレーコイル１２と起
動用スイッチ１３との共通接続点に接続されている。停
止用スイッチ１８は、常開形接点を有する自動復帰形の
スイッチで、その一端子は電流制限抵抗１６とダイオー
ド１７との共通接続点に接続され、他端子はアースされ
ている。

【００１６】さて、起動用スイッチ１３および停止用ス
イッチ１４は、例えば、図２（ａ）に示すようにひとつ
のスイッチ装置１９として一体に設けられたもので、各
スイッチ１３および１４に対応して、固定接点１３ａ，
１８ａが基板２０に形成され、可動接点板１３ｂ，１８
ｂが配設されている。各可動接点板１３ｂ，１８ｂは、
ケース２１に押圧操作可能に配設された操作ノブ２２，
２３により押圧されると、それぞれ固定接点１３ａ，１
８ａと電気的に接触してオン状態となるようになってい
る。

【００１７】次に本実施例の作用について説明する。ま
ず、図１の状態において、操作ノブ２２が押圧操作され
ることにより起動用スイッチ１３がオン動作されると、
電源入力端子Ｖから起動用スイッチ１３を介してリレー
コイル１２に通電されるようになる。これにより、リレ
ースイッチ１１がオン動作すると、出力端子Ｐにリレー
スイッチ１１を介して給電されるようになる。一方、こ
の状態で、リレースイッチ１１，自己保持通電路１５の
電流制限抵抗１６，ダイオード１７を介してリレーコイ
ル１２への通電路が形成されるようになる。

【００１８】起動用スイッチ１３がオフされると、リレ
ーコイル１２には自己保持通電路１５を介して通電され
るようになり、リレースイッチ１１のオン状態が保持さ
れるようになって、出力端子Ｐへの給電状態が保持され
る。そして、このとき、リレーコイル１２には、自己保
持通電路１５の特に電流制限抵抗１６を介した状態で通
電されるので、起動用スイッチ１３のオン動作時に比べ
てその通電電流が低減されている。しかし、リレーコイ
ル１２は、通電開始時の起動電流に比べて、定常時にお
いては少ない通電電流で十分にリレースイッチ１１をオ
ン状態に保持することができる。

【００１９】次に、上述の状態で、操作ノブ２３が押圧
操作されることにより停止用スイッチ１８がオン動作さ
れると、リレーコイル１２の両端子が短絡された状態に
なり、自己保持通電路１５の電流制限抵抗１６およびダ
イオード１７を介して通電されていた電流は停止用スイ
ッチ１８を介して流れるようになる。これにより、リレ
ースイッチ１１がオフして出力端子Ｐへの給電は停止さ
れるようになると共に、自己保持通電路１５へも給電が
停止した状態となる。そして、この後、停止用スイッチ
１８がオフされたときには、リレースイッチ１１はオフ
状態となっているので、出力端子Ｐへの給電および自己
保持通電路１５への通電は停止されたままとなる。

【００２０】このような本実施例によれば、起動用スイ
ッチ１３および停止用スイッチ１８の両者を共に常開形
接点を有する自動復帰形のスイッチで構成し、リレース
イッチ１１のオン状態においてはリレーコイル１２に電
流制限抵抗１６を介して通電することにより自己保持状
態を形成すると共に、停止用スイッチ１８をリレーコイ
ル１２の両端子間に接続して構成したので、次のような
効果を得ることができる。

【００２１】すなわち、第１に、常閉形接点を有する自
動復帰形のスイッチを用いる必要がなくなり、安価で構
成が簡単な常開形接点を有する自動復帰形のスイッチの
みの構成とすることができる。第２に、リレースイッチ
１１の自己保持状態でリレーコイル１２への通電電流を
電流制限抵抗１６を介して通電することにより低減する
ことができるので、リレーコイル１２の消費電力を低減
して発熱を抑制することができ、しかも、リレーコイル
１２の発熱が低減されることにより、発熱状態で動作さ
せるとき（ホットスタート時）にそのリレーコイル１２
にかかる電圧を低減することができ、製品としての使用
電圧範囲を広げることができるようになる。第３に、停
止用スイッチ１８をオン動作させてリレーコイル１２へ
の通電電流を短絡するときに、電流制限抵抗１６を介し
ているので電源入力端子Ｖを短絡することによる過電流
を防止できる。

【００２２】図３は本考案の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、負荷Ｌへの通断電
をマイナス側で行う構成としたところである。すなわ
ち、電源入力端子Ｖは、負荷Ｌの一端子が接続される出
力端子Ｐ１に接続されている。リレースイッチ２４は、
常開接点２４ａ，常閉接点２４ｂおよび可動接点２４ｃ
を有する構成で、常開接点２４ａはアースされ、常閉接
点２４ｂは電源入力端子Ｖに接続され、可動接点２４ｃ
は負荷Ｌの他端子が接続される出力端子Ｐ２に接続され
ている。

【００２３】リレーコイル２５は、その通電状態でリレ
ースイッチ２４の可動接点２４ｃを常閉接点２４ｂから
常開接点２４ａに切り換えるように構成されたもので、
その一端子は電源入力端子Ｖに接続され、他端子は起動
用スイッチ１３を介してアースされている。リレーコイ
ル２５の両端子間には図示極性のダイオード２６が接続
されている。リレーコイル２５と起動用スイッチ１３と
の共通接続点は図示極性のダイオード２７および電流制
限抵抗２８を介して出力端子Ｐ２に接続されている。ダ
イオード２７および電流制限抵抗２８により自己保持通
電路２９が構成される。停止用スイッチ１８は、電源入
力端子Ｖとダイオード２７および電流制限抵抗２８の共
通接続点との間に接続されている。

【００２４】上記構成によれば、図示の状態において、
起動用スイッチ１３がオン動作されると、リレーコイル
２５が通電されてリレースイッチ２４の可動接点２４ｃ
と常開接点２４ａとの間をオンさせるようになり、もっ
て出力端子Ｐ１，Ｐ２間に給電するようになる。そし
て、この状態で、リレーコイル２５から自己保持通電路
２９のダイオード２７および電流制限抵抗２８を介して
通電経路が形成されるので、起動用スイッチ１３がオフ
されてもリレーコイル２５への通電状態が保持され、出
力端子Ｐ１，Ｐ２間への給電状態も保持されるようにな
る。

【００２５】また、この状態ではリレーコイル２５は電
流制限抵抗２８を介して通電されるので、起動用スイッ
チ１３をオンしたときに流れる通電電流よりも小さい通
電電流となり、発熱量が低減されている。

【００２６】さて、上述の状態において、停止用スイッ
チ１８がオン動作されると、リレーコイル２５の両端子
間が短絡された状態となって断電され、リレースイッチ
２４の可動接点２４ｃと常閉接点２４ｂとの間がオンす
るように切換わる。これにより、出力端子Ｐ１，Ｐ２間
への給電が停止されると共に、自己保持通電路２９を介
したリレーコイル２５への通電経路も断たれるので、停
止用スイッチ１８がオフされた後も出力端子Ｐ１，Ｐ２
間への給電は停止状態となる。

【００２７】そして、リレーコイル１３の発熱量が少な
いので、再び起動用スイッチ１３をオンするときにホッ
トスタート状態であってもリレーコイル１３に大きな電
圧がかかることがなくなり、出力端子Ｐ１，Ｐ２間に得
られる電圧を低下させることがなくなり、製品としての
使用電圧範囲を広くすることができる。したがって、こ
のような第２の実施例によっても第１の実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００２８】図４は本考案の第３の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、リレーコイル１２
の通電経路にスイッチング素子としてのｐｎｐ形トラン
ジスタ３０を設けたことである。すなわち、図４におい
て、トランジスタ３０のエミッタは、起動用スイッチ１
３を介して電源入力端子Ｖに接続されると共に抵抗３１
を介してベースに接続されている。トランジスタ３０の
コレクタはリレーコイル１２を介してアースされ、ベー
スは抵抗３２を介してアースされると共に停止用スイッ
チ１８を介して電源入力端子Ｖに接続されている。負荷
Ｌが接続される出力端子Ｐは、リレースイッチ１１を介
して電源入力端子Ｖに接続されると共に、自己保持通電
路としての図示極性のダイオード３３を介してトランジ
スタ３０のエミッタに接続されている。

【００２９】上記構成によれば、図示の状態において、
起動用スイッチ１３がオン動作されると、トランジスタ
３０のエミッタに電源電圧が印加され、エミッタ，ベー
ス間にバイアス電圧が与えられるようになり、トランジ
スタ３０がオンする。これによりリレーコイル１２に通
電されるようになってリレースイッチ１１をオンさせ、
もって出力端子Ｐに給電するようになる。また、この状
態で、出力端子Ｐからダイオード３３を介してトランジ
スタ３０のエミッタに給電されるようになるので、起動
用スイッチ１３をオフしてもトランジスタ３０のオン状
態が保持されるようになり、もって出力端子Ｐへの給電
状態が保持される。

【００３０】次に、上述の状態において、停止用スイッ
チ１８がオン動作されると、トランジスタ３０は、エミ
ッタ，ベース間が略短絡状態となるので、バイアス電圧
がなくなることによりオフするようになる。これによ
り、リレーコイル１２への通電が断たれてリレースイッ
チ１１がオフされ、出力端子Ｐへの給電が停止されるよ
うになる。

【００３１】このような第３の実施例によれば、第１の
実施例と同様に、起動用スイッチ１３および停止用スイ
ッチ１８のいずれも常開形接点を有する自動復帰形のス
イッチのみで構成することができ、簡単且つ安価で小形
に成し得る。

【００３２】図５は本考案の第４の実施例を示すもの
で、第３の実施例と異なるところは、ｐｎｐ形トランジ
スタ３０に代えてスイッチング素子としてｎｐｎ形トラ
ンジスタ３４を用いて構成したところであり、したがっ
て、本実施例においても第３の実施例と略同様の作用効
果を得ることができる。

【００３３】図６（ａ），（ｂ）は本考案の第４，第５
の実施例を示すもので、第１の実施例において用いたス
イッチ装置１９に代えてスイッチ装置３５あるいは３６
を使用したところである。すなわち、同図（ａ）にて示
す第４の実施例においては、操作ノブ２２，２３に代え
て、シーソー形の操作ノブ３７をスイッチケース２１に
回動可能に設けているもので、図中矢印ＡあるいはＢ方
向に回動操作することで起動用スイッチ１３あるいは停
止用スイッチ１８をオンさせることができるようになっ
ている。また、同図（ｂ）にて示す第５の実施例におい
ては、固定接点１３ａ，１８ａおよび可動接点板１３
ｂ，１８ｂにより構成した接点部に代えて、ゴム接点構
造を有するモジュールスイッチ３８，３９を配設して構
成している。そして、これら第４および第５の実施例に
おいても第１の実施例と同様の効果を得ることができる
ものである。

【００３４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば次
のような効果を奏することができる。すなわち、請求項
１記載の自己保持回路によれば、常開形接点を有する自
動復帰形の起動用スイッチおよび停止用スイッチを用
い、負荷への給電状態では電流制限抵抗を含んだ自己保
持通電路を介してリレーコイルに通電するように構成し
たので、常閉形接点を有する自動復帰形のスイッチを用
いる必要がなくなり、安価で構成が簡単な常開形接点を
有する自動復帰形のスイッチのみの構成とすることがで
きると共に、リレースイッチの自己保持状態でリレーコ
イルへの通電電流を電流制限抵抗を介して通電すること
により低減することができるので、リレーコイルの消費
電力を低減して発熱を抑制することができ、発熱状態で
動作させるときにそのリレーコイルにかかる電圧を低減
することができ、製品としての使用電圧範囲を広げるこ
とができるようになるという優れた効果を奏する。

【００３５】請求項２記載の自己保持回路によれば、常
開形接点を有する自動復帰形の起動用スイッチおよび停
止用スイッチを用い、負荷への給電状態では自己保持通
電路を介してスイッチング素子にバイアス電圧を与えて
リレーコイルに通電するように構成したので、常閉形接
点を有する自動復帰形のスイッチを用いる必要がなくな
り、安価で構成が簡単な常開形接点を有する自動復帰形
のスイッチのみの構成とすることができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】起動用および停止用スイッチの概略的な縦断側
面図

【図３】本考案の第２の実施例を示す図１相当図

【図４】本考案の第３の実施例を示す図１相当図

【図５】本考案の第４の実施例を示す図１相当図

【図６】本考案の第５および第６の実施例を示す図２相
当図

【図７】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１，２４はリレースイッチ、１２，２５はリレーコイ
ル、１３は起動用スイッチ、１５，２９は自己保持通電
路、１６，２８は電流制限抵抗、１７，２７はダイオー
ド、１８は停止用スイッチ、１９はスイッチ装置、２０
は基板、２１はスイッチケース、２２，２３は操作ノ
ブ、３０はｐｎｐ形トランジスタ（スイッチング素
子）、３３はダイオード（自己保持通電路）、３４はｎ
ｐｎ形トランジスタ（スイッチング素子）、Ｌは負荷で
ある。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−24550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−27674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−46001（ＪＰ，Ａ) 実公 昭48−10825（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 47/00 - 47/36

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源と負荷との間に介在されるリレー接
   点と、 通電状態で前記リレー接点をオンさせるリレーコイル
   と、 常開形接点を有しそのオン動作により前記電源から前記
   リレーコイルに通電する自動復帰形の起動用スイッチ
   と、 前記リレー接点のオン状態でそのリレー接点を介して前
   記リレーコイルに通電する自己保持通電路と、 この自己保持通電路に介在される電流制限抵抗と、 常開形接点を有しそのオン動作により前記リレーコイル
   の両端を短絡する自動復帰形の停止用スイッチとを具備
   してなる自己保持回路。
2. 【請求項２】 電源と負荷との間に介在されるリレー接
   点と、 通電状態で前記リレー接点をオンさせるリレーコイル
   と、 バイアス電圧が与えられるとオンして前記リレーコイル
   に通電するスイッチング素子と、 常開形接点を有しそのオン動作により前記電源から前記
   スイッチング素子にバイアス電圧を与える自動復帰形の
   起動用スイッチと、 前記リレー接点のオン状態でそのリレー接点を介して前
   記スイッチング素子にバイアス電圧を与える自己保持通
   電路と、 常開形接点を有しそのオン動作により前記スイッチング
   素子のバイアス電圧が与えられている端子間を短絡する
   自動復帰形の停止用スイッチとを具備してなる自己保持
   回路。