(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路の回路異常による抵抗の温度上昇を受熱するＰＴＣの動作でリレー接点をオフにして回路保護を行うＰＴＣによる電線保護システムであって、
電源に前記リレー接点と前記ＰＴＣとが直列接続され、該リレー接点とＰＴＣとの間に該ＰＴＣと熱的結合された抵抗を介して負荷が接続され、前記電源に接続されたスイッチと直列接続されたリレーコイルにはトランジスタが接続され、前記スイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタをオンしてリレーコイルを駆動してリレー接点をオンするようにしたことを特徴とするＰＴＣによる電線保護システム。
【請求項２】
電源に前記リレー接点と前記ＰＴＣとが直列接続され、該リレー接点とＰＴＣとの間に該ＰＴＣと熱的結合された抵抗を介して負荷が接続され、スイッチと直列接続されたリレーコイルにはトランジスタが接続され、前記スイッチとリレーコイル間にコンデンサを介して前記トランジスタのベースが接続され、該コンデンサのベース側にダイオードを介して前記ＰＴＣが接続され、前記スイッチがオンされると該コンデンサを介してトランジスタがオンされてリレーコイルに通電し、リレー接点のオンにより前記トランジスタのオンを継続し、前記負荷の回路の異常による前記抵抗の温度上昇を前記ＰＴＣが受熱して前記トランジスタをオフにし、前記リレー接点がオフになるようにしたことを特徴とする請求項１記載のＰＴＣによる電線保護システム。
【請求項３】
前記負荷は、自動車のブロアモータであり、前記スイッチはイグニッションスイッチであることを特徴とする請求項１または２記載のＰＴＣによる電線保護システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＴＣによる電線保護システムに関し、詳しくは、ＰＴＣ装置を有する大電流回路の回路保護を小電流ＰＴＣで実現したＰＴＣによる電線保護システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＴＣは、正の温度抵抗係数を有する抵抗素子を含み、ある温度を越えると急激に抵抗値が増大する特性をもつ電気機器であって、電気回路保護装置として広く使用されている。
【０００３】
図３に、従来のＰＴＣの熱的結合の回路システムの一例を示している（特開平５６−３２６３７号公報参照）。
【０００４】
図３において、制御回路７は１つのＰＴＣ１と１つのリレーコイル３とを有し、第１電源装置５に接続されている。電力回路８は、ＰＴＣ１に熱的に結合されている抵抗２と、リレー接点４とが直列に接続され、かつ、第２電源装置６に接続されている。
【０００５】
電力回路８に、抵抗２を加熱状態にするような欠陥状態が生じて過電流が流れたとすると、ＰＴＣ１を高抵抗体に変換して、制御回路７に流れる電流を減じ、これによりリレーコイル３が消磁してリレー接点４がオフとなり、電力回路８の電線を保護するようになっている。
【０００６】
図４に、ＰＴＣ１と抵抗２との関係を斜視図で示しており、円板形のＰＴＣ１と抵抗２とが金属帯９により機械的および熱的に結合（電気的に絶縁状態）されるようになっている。
【０００７】
図５は、図３の回路システムを自動車のブロアモータ制御回路に使用した例を示しており、抵抗２にブロアモータ１０が接続され、リレーコイル３に直列にイグニッションスイッチ１１および電源１２（バッテリ）が接続されている。
【０００８】
ブロアモータ１０の回路８に、抵抗２を加熱状態にするような異常が発生し、過電流が流れたとすると、ＰＴＣ１が高抵抗体に変換して、制御回路７に流れる電流を減じ、これによりリレーコイル３が消磁してリレー接点４がオフとなり、ブロアモータ１０の回路の電線を保護する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の電線保護システムにおいては、図６のフローに示すように、▲１▼抵抗２の発熱、▲２▼ＰＴＣ１の温度上昇（高抵抗体に変換）、▲３▼リレー接点４のオフ、▲４▼抵抗２の温度低下、の後、▲５▼ＰＴＣ１の温度低下（低抵抗体に変換）、▲６▼リレー接点４のオン、という現象が起こり、ここで再び▲１▼の抵抗２の発熱となり、結果的に▲１▼〜▲６▼の動作が自動的に繰り返されてしまい、リレーのオンオフによる騒音の発生およびリレー寿命の低下を招くという問題がある。
【００１０】
本発明は上述の点に着目してなされたもので、大電流回路の回路保護をリレーと小電流ＰＴＣで実現すると共に、リレーのオン，オフの繰り返しの発生をなくしたＰＴＣによる電線保護システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電気回路の回路異常による抵抗の温度上昇を受熱するＰＴＣの動作でリレー接点をオフにして回路保護を行うＰＴＣによる電線保護システムであって、電源に前記リレー接点と前記ＰＴＣとが直列接続され、該リレー接点とＰＴＣとの間に該ＰＴＣと熱的結合された抵抗を介して負荷が接続され、スイッチと直列接続されたリレーコイルにはトランジスタが接続され、前記スイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタをオンしてリレーコイルを駆動してリレー接点をオンするようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
このため、請求項１記載の発明では、スイッチがオフの状態からオンになると、トランジスタがオンし、これによりリレーコイルに電流が流れてリレー接点がオンになり、負荷に通電されると共に、ＰＴＣを通してトランジスタのベースに電圧が加わり、トランジスタはオン状態を継続する。
【００１３】
すなわち、イグニッションスイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタがオンしてリレー接点が駆動される。負荷の回路に異常が発生し、抵抗が高温になるとＰＴＣが受熱し、ＰＴＣの抵抗が増大するためトランジスタはオフになり、これにより、リレー接点はオフになり、このオフの状態が継続する。抵抗の温度が低下してＰＴＣの抵抗減となった場合でも、スイッチを再度オンしない限りこの状態は継続する。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＰＴＣによる電線保護システムであって、電源に前記リレー接点と前記ＰＴＣとが直列接続され、該リレー接点４とＰＴＣとの間に該ＰＴＣと熱的結合された抵抗を介して負荷が接続され、スイッチと直列接続されたリレーコイルにはトランジスタが接続され、前記スイッチとリレーコイル間にコンデンサを介して前記トランジスタのベースが接続され、該コンデンサのベース側にダイオードを介して前記ＰＴＣが接続され、前記スイッチがオンされると該コンデンサを介してトランジスタがオンされてリレーコイルに通電し、リレー接点のオンにより前記トランジスタのオンを継続し、前記負荷の回路の異常による前記抵抗の温度上昇を前記ＰＴＣが受熱して前記トランジスタをオフにし、前記リレー接点がオフになるようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
このため、請求項２記載の発明では、スイッチがオンになると、コンデンサを介してトランジスタがオンし、これによりリレーに電流が流れ、リレー接点がオンになり、リレー接点がオンになると、負荷が駆動されると共に、ＰＴＣ、ダイオードを通してトランジスタのベースに電圧が加わり、トランジスタはオン状態を継続する。したがって、スイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタがオンしてリレー接点が駆動される。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＰＴＣによる電線保護システムであって、前記負荷は、自動車のブロアモータであり、前記スイッチはイグニッションスイッチであることを特徴とするものである。
【００１７】
このため、請求項３記載の発明では、大電流で高温使用の自動車のブロアモータの回路保護が小型のＰＴＣで実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、図３および図５と同一部材または同一機能のものは同一符号で示している。
【００１９】
図１において、ＰＴＣ１はリレー接点４と直列に接続され、負荷であるブロアモータ１０は、抵抗２を介してリレー接点４とＰＴＣ１との間に接続されている。
【００２０】
リレーコイル３と直列にトランジスタ１３のコレクタが接続され、電源（バッテリ）１２に接続されたイグニッションスイッチ１１とリレーコイル３との間にコンデンサ１４が接続されている。このコンデンサ１４は、抵抗１５および１６を介してアースされると共に、抵抗１５と１６間にトランジスタ１３のベースが接続されている。ＰＴＣ１は、ダイオード１７を介してコンデンサ１４と抵抗１５との間に接続されている。
【００２１】
イグニッションスイッチ１１がオフの状態からオンになると、コンデンサ１４を介してトランジスタ１３がオンし、これによりリレーコイル３に電流が流れ、リレー接点４がオンになる。
【００２２】
リレー接点４がオンになると、ブロアモータ１０が駆動されると共に、ＰＴＣ１、ダイオード１７を通してトランジスタ１３のベースに電圧が加わり、トランジスタ１３はオン状態を継続する。
【００２３】
すなわち、イグニッションスイッチ１１がオンされた条件と、ＰＴＣ１が通電されている条件との論理和でトランジスタ１３がオンしてリレーコイル３に通電してリレー接点４をオンするようになっている。
【００２４】
ブロアモータ１０の回路に異常が発生し、抵抗２が高温になると、ＰＴＣ１がこれを受熱し、ＰＴＣ１の抵抗が増大するためトランジスタ１３はオフになり、これにより、リレーコイル３は非通電となってリレー接点４はオフとなり、このオフの状態が継続する。抵抗２の温度が低下してＰＴＣ１の抵抗減となった場合でも、イグニッションスイッチ１１をオンしない限りこの状態は継続し、図５に示す従来システムのように、リレー接点４のオン，オフを繰り返すことがない。
【００２５】
図２は、ＰＴＣ１と抵抗２の結合状態を示す図であって、角形のＰＴＣ１上に抵抗２が熱的結合状態（電気的には絶縁状態）で取り付けられたものである。なお、ＰＴＣ１はこの構成のものに限定するものではなく、他の周知のものを使用してもよい。
【００２６】
以上のように、本実施の形態のＰＴＣによる電線保護システムによれば、リレー接点４をＰＴＣ１とは別回路のトランジスタ１３の回路で動作させるようにし、イグニッションスイッチ１１がオンされた条件と、ＰＴＣ１が通電されている条件との論理和でトランジスタ１３がオンしてリレー接点４を駆動するようにしたので、ブロアモータ１０の回路に異常が発生し、抵抗２が高温になると、ＰＴＣ１がこれを受熱し、ＰＴＣ１の抵抗が増大するためトランジスタ１３はオフになり、これにより、リレー接点４はオフになり、このオフの状態が継続する。抵抗２の温度が低下してＰＴＣ１の抵抗減となった場合でも、イグニッションスイッチ１１を再度オフからオン操作しない限りこのオフ状態は継続する。
【００２７】
したがって、リレー接点４がオフした後、ＰＴＣ１の温度低下により再度リレー接点４がオンし、オン，オフを繰り返すという現象がなくなるため、騒音の発生がなく、リレーの長寿命をはかることができると共に、ブロアモータ１０に大電流が流れてもＰＴＣ１には小電流が流れるので、小型のＰＴＣ１で大電流を遮断でき、低コストで回路保護が可能となる。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、負荷が自動車のブロアモータ１０で、スイッチがイグニッションスイッチ１１の場合の電線保護に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、あらゆる負荷に適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１記載の発明によれば、リレー接点をＰＴＣとは別回路のトランジスタの回路で動作させるようにし、スイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタがオンしてリレーコイルを駆動するようにしたので、リレー接点がオフした後、ＰＴＣの温度低下によりリレー接点がオンしてオン，オフを繰り返すという現象がなくなり、このため騒音の発生がなく、リレーの長寿命を図かることができると共に、負荷とＰＴＣの回路は別回路であるため、負荷に大電流が流れても、ＰＴＣには小電流が流れるので、小型のＰＴＣで大電流を遮断でき、低コストで回路の電線保護が可能となる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明によれば、スイッチの出力をコンデンサを介して、また、ＰＴＣの出力をダイオードを介して各々トランジスタのベースに入力させたので、スイッチがオンになると、コンデンサを介してトランジスタがオンしてリレーコイルに電流が流れ、リレー接点がオンになると、ＰＴＣ、ダイオードを通してトランジスタのベースに電圧が加わり、トランジスタはオン状態を継続する。したがって、スイッチがオンされた条件と、ＰＴＣが通電されている条件との論理和でトランジスタをオンさせる論理回路が簡単な回路構成で実現できる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明によれば、負荷は自動車のブロアモータであり、スイッチはイグニッションスイッチとしたので、大電流で高温使用の自動車のブロアモータの回路保護が小型のＰＴＣで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＴＣによる電線保護システムの実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１のシステムに用いたＰＴＣと抵抗の熱的結合の状態を示す斜視図である。
【図３】従来のＰＴＣによる電線保護システムの回路図である。
【図４】従来のＰＴＣと抵抗の熱的結合の状態を示す分解斜視図である。
【図５】従来のＰＴＣによる電線保護システムを自動車のブロアモータ回路に適用した例を示す回路図である。
【図６】図５の回路の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
１  ＰＴＣ
２  抵抗
３  リレーコイル
４  リレー接点
１０  負荷（ブロアモータ）
１１  スイッチ（イグニッションスイッチ）
１２  電源（バッテリ）
１３  トランジスタ
１４  コンデンサ
１７  ダイオード
【図１】
0003654730.tif 000002
【図２】
0003654730.tif 000003
【図３】
0003654730.tif 000004
【図４】
0003654730.tif 000005
【図５】
0003654730.tif 000006
【図６】
0003654730.tif 000007