JPH0677140U - 自己保持回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常開形接点を有する自動復帰形のスイッチの
みを使用し、簡単且つ安価な構成とする。 【構成】 リレースイッチ１１を端子ＶとＰとの間に接
続する。端子Ｖを起動用スイッチ１３およびリレーコイ
ル１２を介してアースする。端子Ｐから自己保持通電路
１５の電流制限抵抗１６およびダイオード１７を介して
リレーコイル１２へ接続する。停止用スイッチ１８を電
流制限抵抗１６とダイオード１７の共通接続点に接続す
る。起動用スイッチ１３をオンすると、リレーコイル１
２が通電されてリレースイッチ１１がオンし、負荷Ｌに
給電する。リレーコイル１２は自己保持通電路１５を介
して通電される。停止用スイッチ１８をオンすると、リ
レーコイル１２が断電されてリレースイッチ１１がオフ
する。常閉形接点を有するスイッチが不要となる。リレ
ーコイル１２に電流制限抵抗１６を介して通電するので
消費電力を低減し発熱を抑制できる。

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１ ７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１ ７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，１８ｂ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，１８ａ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１ ５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１３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１ ３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１３ｂ，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。

Claims (2)

【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。