JPH0741942U - スイッチ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２つ以上の負荷が同時に駆動されるのを防ぐこ
とが可能で且つ安価なスイッチ回路を提供する。 【構成】スイッチ４１が接点α側に切り替えられた場
合、各ノードＢ，Ｃはフローティング状態になっている
ため、トランジスタ５がオンしてスイッチ４１のコモン
端子CT1 をアースさせる。すると、電磁リレー２の電磁
石Ａが通電され、アーマチュア２ａが接点β側に切り替
えられて直流電動機３１が駆動される。このとき、トラ
ンジスタ５を介してノードＡはアースされ、各抵抗９，
１０および各ダイオード４６，４８を介して直流電源＋
Ｂからアース側に電流が引き込まれるため、各トランジ
スタ６、７はオフし、各スイッチ４２，４３のコモン端
子CT1をフローティング状態にさせる。従って、スイッ
チ４２またはスイッチ４３が切り替え操作されたとして
も、各電磁リレー３，４の電磁石には通電されず、各直
流電動機３２，３３は駆動されない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はスイッチ回路に係り、詳しくは、車両に備えられた複数の電動機を駆 動するための安価なスイッチ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

産業車両においては複数の電動機が備えられている。例えば、バッテリ式フォ ークリフトでは、車両駆動用電動機の他に、フォークの昇降用および傾動用の電 動機が備えられている。また、コンバインにおいては、刈り取り機の駆動用に複 数の電動機が備えられている。さらに、近年、乗用車においても、パワーウイン ドや電動サンルーフなどの電動機を用いる車載機器が複数備えられるようになっ てきた。

【０００３】 このような車両において、複数の電動機が同時に駆動されると、車載バッテリ に大きな負荷がかかり、バッテリ上がりが引き起こされる恐れがある。また、複 数の電動機が同時に駆動されることによって生じるバッテリの負荷変動は、電子 化された他の車載機器（例えば、バッテリ車では車両駆動用電動機のチョッパ制 御システム、エンジン車では燃料噴射システム、等）における機能不良の原因と なる恐れもある。さらに、複数の電動機が同時に駆動されると電流量が増大する ためバッテリ用ハーネスを太くしなければならず、その分だけコストが増大する ことにもなる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、従来、２つ以上の電動機が同時に駆動されないようにするため、フリ ップフロップなどの電子回路を用いた制御装置が利用されている。しかし、その ような電子回路を用いた制御装置は、複雑な回路となるため高価であるという問 題があった。

【０００５】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、２ つ以上の負荷が同時に駆動されるのを防ぐことが可能で且つ安価なスイッチ回路 を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数の外部負荷への電源供給を切り替え制御する各電磁リレーと、 各電磁リレーを切り替え操作するための各スイッチと、ダイオードとプルアップ 用抵抗とトランジスタとから成り、各スイッチの切り替え操作に基づいて各電磁 リレーを切り替え制御し、同時に２つ以上の外部負荷へ電源が供給されないよう にする各論理回路とを備えたことをその要旨とする。

【０００７】

【作用】

従って、本考案によれば、同時に２つ以上の外部負荷へ電源が供給されないた め、２つ以上の負荷が同時に駆動されるのを防ぐことができる。また、電磁リレ ー、スイッチ、ダイオード、プルアップ用抵抗、トランジスタなどの一般的で安 価な部品を用いることにより、フリップフロップなどの電子回路を用いた場合に 比べて安価に実施することができる。

【０００８】

【実施例】

（第１実施例） 以下、本考案を、車両に備えられた３つの電動機を駆動するためのスイッチ回 路に具体化した第１実施例を、図１に従って説明する。

【０００９】 本実施例のスイッチ回路は、１つのユニット１内に組み込まれた各電磁リレー ２〜４と、各ＮＰＮトランジスタ５〜７と、各抵抗８〜１０と、各スイッチ１１ 〜１３と、各ダイオード１４〜２５とから構成されている。そのユニット１には 、３つの直流電動機３１〜３３が接続され、外部ハーネス３４を介して車載バッ テリ３５から直流電源＋Ｂが供給されている。

【００１０】 各直流電動機３１〜３３は車載機器（例えば、パワーウインド）に用いられる ものである。 各電磁リレー２〜４はヒンジ方式ＤＣタイプの２極形リレーである。各電磁リ レー２〜４の各アーマチュア２ａ，２ｂ〜４ａ，４ｂのコモン端子は各直流電動 機３１〜３３に接続され、その各出力端子（アーマチュアの各接点）の一端は直 流電源＋Ｂに接続され、各出力端子の他端はアースされている。また、各電磁リ レー２〜４の入力端子（電磁石）の一端は直流電源＋Ｂに接続され、入力端子の 他端は各スイッチ１１〜１３およびダイオード１４〜２５のカソード端子に接続 されている。そして、各電磁リレー２〜４は、各スイッチ１１〜１３の切り替え 操作に対応して各直流電動機３１〜３３の正逆転駆動を切り替え制御するように なっている。

【００１１】 各スイッチ１１〜１３は中立オフ点を有する２接点１回路形スイッチであり、 その各コモン端子CTは各トランジスタ５〜７のコレクタ端子に接続されている。 ここで、スイッチ１１の各接点と電磁リレー２との間のノードをＡ１，Ａ２、ス イッチ１２の各接点と電磁リレー３との間のノードをＢ１，Ｂ２、スイッチ１３ の各接点と電磁リレー４との間のノードをＣ１，Ｃ２とする。

【００１２】 各トランジスタ５〜７のエミッタ端子はアースされ、各ベース端子は各抵抗８ 〜１０を介して直流電源＋Ｂ側にプルアップされている。また、トランジスタ５ のベース端子は各ダイオード１４〜１７のアノード端子に、トランジスタ６のベ ース端子は各ダイオード１８〜２１のアノード端子に、トランジスタ７のベース 端子は各ダイオード２２〜２５のアノード端子に、それぞれ接続されている。各 トランジスタ５〜７は、そのオフ時に各スイッチ１１〜１３のコモン端子CTをフ ローティング状態にさせ、そのオン時に各スイッチ１１〜１３のコモン端子CTを アースさせる。

【００１３】 各ダイオード１４，１５のカソード端子は各ノードＢ１，Ｂ２に、各ダイオー ド１６，１７のカソード端子は各ノードＣ１，Ｃ２に、各ダイオード１８，１９ のカソード端子は各ノードＡ１，Ａ２に、各ダイオード２０，２１のカソード端 子は各ノードＣ１，Ｃ２に、各ダイオード２２，２３のカソード端子は各ノード Ａ１，Ａ２に、各ダイオード２４，２５のカソード端子は各ノードＢ１，Ｂ２に 、それぞれ接続されている。そして、各ダイオード１４〜２５は、そのカソード 端子がスイッチ１１〜１３およびトランジスタ５〜７を介してアースされると、 トランジスタ５〜７をオフさせるようになっている。

【００１４】 次に、このように構成された本実施例の動作について説明する。 例えば、スイッチ１１が接点α側に切り替え操作された場合について考えてみ る。

【００１５】 このとき、ノードＡ１以外の各ノードＡ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２には、各 スイッチ１１〜１３の対応する接点がフローティング状態にあるため、直流電源 ＋Ｂが供給される。その結果、各ダイオード１４〜１７のカソード端子（ノード Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２）には直流電源＋Ｂが供給され、トランジスタ５のベー ス端子は、抵抗８を介して直流電源＋Ｂ側にプルアップされる。従って、トラン ジスタ５はオンし、スイッチ１１のコモン端子CTをアースさせる。

【００１６】 すると、電磁リレー２の電磁石２ｃが通電され、アーマチュア２ａが接点β側 に切り替えられる。その結果、直流電源＋Ｂ→接点β→アーマチュア２ａ→直流 電動機３１→アーマチュア２ｂ→アース（バッテリ３５のマイナス側）の経路で 電流が流れ、直流電動機３１が一定の回転方向に駆動される。

【００１７】 このとき、オンしたトランジスタ５を介してノードＡ１はアースされている。 つまり、各ダイオード１８，２２のカソード端子はアースされている。そのため 、各抵抗９，１０および各ダイオード１８，２２を介して、直流電源＋Ｂからア ース側に電流が引き込まれる。その結果、各トランジスタ６、７はオフし、各ス イッチ１２，１３のコモン端子CTをフローティング状態にさせる。

【００１８】 従って、スイッチ１２またはスイッチ１３がいずれかの接点側に切り替え操作 されたとしても、各電磁リレー３，４の電磁石には通電されず、各直流電動機３ ２，３３を駆動することはできなくなる。

【００１９】 このように、本実施例においては、スイッチ１１の操作中にスイッチ１２また はスイッチ１３が操作されたとしても、直流電動機３１だけが駆動され、各直流 電動機３２，３３が駆動されることはない。同様に、各スイッチ１１〜１３の内 の１つが操作中に他のスイッチが操作されたとしても、最先に駆動されていた直 流電動機３１〜３３だけが駆動され、他の直流電動機が駆動されることはない。 すなわち、２つ以上の直流電動機３１〜３３が同時に駆動されるのを防ぐことが できる。

【００２０】 従って、本実施例によれば、複数の電動機３１〜３３が同時に駆動されて車載 バッテリ３５に大きな負荷がかかることによるバッテリ上がりを防止することが できる。また、複数の電動機３１〜３３が同時に駆動されることによって生じる 車載バッテリ３５の負荷変動がないため、電子化された他の車載機器（例えば、 エンジンの燃料噴射システム）に機能不良が生じる恐れはない。さらに、一度に １つの電動機３１〜３３しか駆動されず、車載バッテリ３５から供給される電流 量が少ないことから、外部ハーネス３４を細くすることができる。

【００２１】 ところで、本実施例で使用されている部品は一般的で安価なものである上に、 回路構成が単純であるため部品点数が少ない。そのため、フリップフロップなど の電子回路を用いた従来の制御装置に比べ、本実施例は極めて安価に製品化する ことができる。

【００２２】 （第２実施例） 以下、本考案を、車両に備えられた３つの電動機を駆動するためのスイッチ回 路に具体化した第２実施例を、図２に従って説明する。尚、本実施例において、 図１に示した従来例と同じ構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明 を省略する。

【００２３】 本実施例のスイッチ回路は、１つのユニット１内に組み込まれた各電磁リレー ２〜４と、各ＮＰＮトランジスタ５〜７と、各抵抗８〜１０と、各スイッチ４１ 〜４３と、各ダイオード４４〜４９とから構成されている。

【００２４】 各電磁リレー２〜４は、各スイッチ４１〜４３の切り替え操作に対応して各直 流電動機３１〜３３の正逆転駆動を切り替え制御するようになっている。 各スイッチ４１〜４３は中立オフ点を有する２接点２回路形スイッチであり、 その一方のコモン端子CT1 は各トランジスタ５〜７のコレクタ端子に接続され、 他方のコモン端子CT2 はダイオード４４〜４９のカソード端子に接続されている 。

【００２５】 トランジスタ５のベース端子は各ダイオード４４，４５のアノード端子に、ト ランジスタ６のベース端子は各ダイオード４６，４７のアノード端子に、トラン ジスタ７のベース端子は各ダイオード４８，４９のアノード端子に、それぞれ接 続されている。各トランジスタ５〜７は、そのオフ時に各スイッチ４１〜４３の コモン端子CT1 をフローティング状態にさせ、そのオン時に各スイッチ４１〜４ ３のコモン端子CT1 をアースさせる。

【００２６】 各ダイオード４６，４８のカソード端子はスイッチ４１のコモン端子CT2 （ノ ードＡ）に、各ダイオード４４，４９のカソード端子はスイッチ４２のコモン端 子CT2 （ノードＢ）に、各ダイオード４５，４７のカソード端子はスイッチ４３ のコモン端子CT2 （ノードＣ）に、それぞれ接続されている。そして、各ダイオ ード４４〜４９は、そのカソード端子がスイッチ４１〜４３およびトランジスタ ５〜７を介してアースされると、トランジスタ５〜７をオフさせるようになって いる。

【００２７】 次に、このように構成された本実施例の動作について説明する。 例えば、スイッチ４１が接点α側に切り替え操作された場合について考えてみ る。

【００２８】 このとき、各ノードＢ，Ｃはフローティング状態になっている。そのため、各 ダイオード４４，４５のカソード端子もフローティング状態になり、トランジス タ５のベース端子は、抵抗８を介して直流電源＋Ｂ側にプルアップされる。従っ て、トランジスタ５はオンし、スイッチ４１のコモン端子CT1 をアースさせる。

【００２９】 すると、電磁リレー２の電磁石Ａが通電され、アーマチュア２ａが接点β側に 切り替えられる。その結果、直流電源＋Ｂ→接点β→アーマチュア２ａ→直流電 動機３１→アーマチュア２ｂ→アース（バッテリ３５のマイナス側）の経路で電 流が流れ、直流電動機３１が一定の回転方向に駆動される。

【００３０】 このとき、オンしたトランジスタ５および各コモン端子CT1,CT2 を介してノー ドＡはアースされている。つまり、各ダイオード４６，４８のカソード端子はア ースされている。そのため、各抵抗９，１０および各ダイオード４６，４８を介 して、直流電源＋Ｂからアース側に電流が引き込まれる。その結果、各トランジ スタ６、７はオフし、各スイッチ４２，４３のコモン端子CT1 をフローティング 状態にさせる。

【００３１】 従って、スイッチ４２またはスイッチ４３がいずれかの接点側に切り替え操作 されたとしても、各電磁リレー３，４の電磁石には通電されず、各直流電動機３ ２，３３を駆動することはできなくなる。

【００３２】 このように、本実施例においては、スイッチ４１の操作中にスイッチ４２また はスイッチ４３が操作されたとしても、直流電動機３１だけが駆動され、各直流 電動機３２，３３が駆動されることはない。同様に、各スイッチ４１〜４３の内 の１つが操作中に他のスイッチが操作されたとしても、最先に駆動されていた直 流電動機３１〜３３だけが駆動され、他の直流電動機が駆動されることはない。 すなわち、２つ以上の直流電動機３１〜３３が同時に駆動されるのを防ぐことが できる。

【００３３】 従って、本実施例でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。 尚、本考案は上記各実施例に限定されるものではなく、以下のように実施して もよい。

【００３４】 １）各直流電動機３１〜３３の数を２つまたは４つ以上にして実施する。 ２）各電磁リレー２〜４を、ヒンジ方式ＤＣタイプの１極形リレーを２個組み 合わせることによって構成する。

【００３５】 ３）各直流電動機３１〜３３を他の適宜な負荷（例えば、ヒータやエアコンな どの消費電力が大きな車載装置）に置き代える。 ４）車載バッテリ３５を、整流回路を備え商用電源から直流を生成する直流電 源に置き代える。つまり、本考案は、車両に備えられた電動機を駆動するだけで なく、屋内外に設置された電動機などの負荷を駆動する用途に利用することがで きる。

【００３６】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、２つ以上の負荷が同時に駆動されるのを 防ぐことが可能で且つ安価なスイッチ回路を提供することができるという優れた 効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した第１実施例の回路図であ
る。

【図２】本考案を具体化した第２実施例の回路図であ
る。

【符号の説明】

２〜４…電磁リレー、５〜７…トランジスタ、８〜１０
…プルアップ用抵抗、３１〜３３…外部負荷としての直
流電動機、１１〜１３，４１〜４３…スイッチ、１４〜
２５，４４〜４９…ダイオード、＋Ｂ…電源としての車
載バッテリ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の外部負荷（３１〜３３）への電源
   （＋Ｂ）の供給を切り替え制御する各電磁リレー（２〜
   ４）と、 各電磁リレー（２〜４）を切り替え操作するための各ス
   イッチ（１１〜１３，４１〜４３）と、 ダイオード（１４〜２５，４４〜４９）とプルアップ用
   抵抗（８〜１０）とトランジスタ（５〜７）とから成
   り、各スイッチ（１１〜１３，４１〜４３）の切り替え
   操作に基づいて各電磁リレー（２〜４）を切り替え制御
   し、同時に２つ以上の外部負荷へ電源（＋Ｂ）が供給さ
   れないようにする各論理回路とを備えたことを特徴とす
   るスイッチ回路。