(57)【要約】【課題】モジュール化が可能になると共に、それにより原価節減と部品の軽量化を図ることができる電磁石制御による多重接点電磁継電器を提供する。【解決手段】３つの垂直端子部１１ａ−１〜１１ａ−３及びこの垂直端子部を水平に連結する水平部１３ａ−４を有する「Ｅ」字型の鉄心１１ａ、及びその鉄心の水平部に各々巻回され電源電圧１４と連結されている第１及び第２の励磁コイル１１ｂ、１１ｃからなる作動部１１と、作動部に近接した上方に備えられて、第１及び第２の励磁コイルの電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動する永久磁石１２ａ及び可動接点１２ｂからなるスイッチング部１２と、スイッチング部に近接した上方に備えられて、左右可変式のスイッチング部の可動接点と選択的にスイッチングされる複数個の固定接点１３ａ−１〜１３ａ−６からなる固定接点部１３とを含んで構成される。【選択図】図１
2005116496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合スイッチから発生したスイッチング信号がＢＣＭ（Ｂｏｄｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）を媒介として負荷に電力を供給させると共に、前記ＢＣＭに受信される各々のスイッチング信号によりコイルが励磁され接点形態を成すように構成された電磁継電器において、
３つの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）及びこの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）を水平に連結する水平部（１３ａ−４）を有する「Ｅ」字型の鉄心（１１ａ）、及びその鉄心（１１ａ）の水平部（１３ａ−４）に各々巻回され電源電圧（１４）と連結されている第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）からなる作動部（１１）と、
前記作動部（１１）に近接した上方に備えられて、前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）の電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動する永久磁石（１２ａ）及び可動接点（１２ｂ）からなるスイッチング部（１２）と、
前記スイッチング部（１２）に近接した上方に備えられて、左右可変式の前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）と選択的にスイッチングされる複数個の固定接点（１３ａ−１〜１３ａ−６）からなる固定接点部（１３）とを含んで構成されることを特徴とする電磁石制御による多重接点電磁継電器。
【請求項２】
前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）は、各々前記作動部（１１）の水平部（１３ａ−４）に同一方向に巻回されていると共に、コイルに流れる電流方向を変更させて前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）の位置を可変させることを特徴とする請求項１に記載の電磁石制御による多重接点電磁継電器。
【請求項３】
統合スイッチから発生したスイッチング信号がＢＣＭを媒介として負荷に電力を供給させると共に、前記ＢＣＭに受信される各々のスイッチング信号によりコイルが励磁され接点形態を成すように構成された電磁継電器において、
３つの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）及びこの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）を水平に連結する水平部（１３ａ−４）を有する「Ｅ」字型の鉄心（１１ａ）、及びその鉄心（１１ａ）の水平部（１３ａ−４）に各々巻回され電源電圧（１４）と連結されている第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）からなる作動部（１１）と、
前記作動部（１１）に近接した上方に備えられて、前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）の電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動する永久磁石（１２ａ）及び可動接点（１２ｂ）からなるスイッチング部（１２）と、
前記スイッチング部（１２）に近接した上方に各々異なる長さで縦方向に平行に設けられ、左右可変式の前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）と段階的且つ連続的に同時にスイッチングされる複数個の固定接点（１３ａ−１’、１３ａ−２’、１３ａ−３’）からなる固定接点部（１３）とを含んで構成されることを特徴とする電磁石制御による多重接点電磁継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に用いられる電磁継電器に関するものであり、特に、スイッチング部の移動により固定接点部が多様な接点形態を成すように構成した多重接点電磁継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図１４に示すように、自動車には多くの電気、電子装置を電源１００と連結するために多数のワイヤハーネスが使用されており、この中で車両の縦軸長の全体にかけて設けられるワイヤハーネスは、組立上の便宜のために中間部分が分離されて、この分離された部分の電磁継電器２００が制御部によるスイッチ４００のスイッチング信号によってお互いを連結させることにより、負荷３００を作動させる。
【０００３】
この際、制御部の低電流によるスイッチング作動は、電磁継電器２００を通じて高電流で作動される負荷３００に電源を安定的に供給するようになる。
【０００４】
電磁継電器に複合的な接点形態を具現するために、図１４の一般型電磁継電器システムの他に多数の電磁継電器を組み合わせた多重接点電磁継電器の構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示された、集合枠内にダブルメーク型電磁継電器とワンメーク型電磁継電器が取り付けられている多連電磁継電器（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｌａｙ）が挙げられる。
【０００６】
しかし、車両内の電気、電子装置の機能がさらに複雑になるにつれて、ボディーコントロール電子制御装置（Ｂｏｄｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ；以下、ＢＣＭと記す）を媒介として回路構成されてきており、前記ＢＣＭは、多数のスイッチング信号を受け取りその信号値を判断して、トランジスタのオン、オフを通じて多数の電磁継電器を制御する方式に変更される趨勢にある。
【０００７】
例えば、従来の車両にはターンシグナルスイッチ、非常灯スイッチ、及び盗難警報機能が全てターンシグナルランプ電磁継電器に連結され、スイッチとワイヤが機械的及び電気的に複雑な構成を成していたが、最近の車両では、全てのスイッチの信号がＢＣＭに入力されて、ＢＣＭは、入力された信号の優先順位などを判断して２つのターンシグナル電磁継電器を制御するようなこともなされている。
【０００８】
ここで、ＢＣＭは、車両の運転者便宜装置であって、パワーウィンドウ制御、ワイパーモータ制御、ドアロックアクチュエータ制御、盗難防止制御、及びルームランプ制御などの多様な機能を行うものであって、所定のプログラムを内装しているマイコン（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）の他に、補助電子制御装置（ＬＣＵ；  Ｌｏｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）との通信のための通信用電子素子等を含んでなされている。
【０００９】
このような与件下では、特許文献１に記載の電磁継電器構成はその適用に限界があって、近年、ＢＣＭを使用する車両に基づいて、一つの電磁継電器が多数の負荷回路との連結を行う構成構造からなる電磁継電器の開発がさらに求められているという実情である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１８５０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は上記従来の電磁継電器における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、スイッチング部の移動により固定接点部が多様な接点形態を成すように構成することにより、モジュール化が可能になると共に、それにより原価節減と部品の軽量化を図ることができる電磁石制御による多重接点電磁継電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するためになされた本発明による電磁石制御による多重接点電磁継電器は、統合スイッチから発生したスイッチング信号がＢＣＭ（Ｂｏｄｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）を媒介として負荷に電力を供給させると共に、前記ＢＣＭに受信される各々のスイッチング信号によりコイルが励磁され接点形態を成すように構成された電磁継電器において、３つの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）及びこの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）を水平に連結する水平部（１３ａ−４）を有する「Ｅ」字型の鉄心（１１ａ）、及びその鉄心（１１ａ）の水平部（１３ａ−４）に各々巻回され電源電圧（１４）と連結されている第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）からなる作動部（１１）と、前記作動部（１１）に近接した上方に備えられて、前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）の電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動する永久磁石（１２ａ）及び可動接点（１２ｂ）からなるスイッチング部（１２）と、前記スイッチング部（１２）に近接した上方に備えられて、左右可変式の前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）と選択的にスイッチングされる複数個の固定接点（１３ａ−１〜１３ａ−６）からなる固定接点部（１３）とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）は、各々前記作動部（１１）の水平部（１３ａ−４）に同一方向に巻回されていると共に、コイルに流れる電流方向を変更させて前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）の位置を可変させることを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による電磁石制御による多重接点電磁継電器は、統合スイッチから発生したスイッチング信号がＢＣＭを媒介として負荷に電力を供給させると共に、前記ＢＣＭに受信される各々のスイッチング信号によりコイルが励磁され接点形態を成すように構成された電磁継電器において、３つの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）及びこの垂直端子部（１１ａ−１〜１１ａ−３）を水平に連結する水平部（１３ａ−４）を有する「Ｅ」字型の鉄心（１１ａ）、及びその鉄心（１１ａ）の水平部（１３ａ−４）に各々巻回され電源電圧（１４）と連結されている第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）からなる作動部（１１）と、前記作動部（１１）に近接した上方に備えられて、前記第１及び第２の励磁コイル（１１ｂ、１１ｃ）の電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動する永久磁石（１２ａ）及び可動接点（１２ｂ）からなるスイッチング部（１２）と、前記スイッチング部（１２）に近接した上方に各々異なる長さで縦方向に平行に設けられ、左右可変式の前記スイッチング部（１２）の可動接点（１２ｂ）と段階的且つ連続的に同時にスイッチングされる複数個の固定接点（１３ａ−１’、１３ａ−２’、１３ａ−３’）からなる固定接点部（１３）とを含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における電磁石制御による多重接点電磁継電器によれば、最大６つの電磁継電器を統合することにより、モジュール化が可能になって、それにより、原価節減と共に、共有部品（電磁石コア、励磁コイルなど）の減少による軽量化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る電磁石制御による多重接点電磁継電器を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施例に係る電磁石制御による多重接点電磁継電器の構成を示した概略的な構成図である。
図１に示すように、電磁継電器１０には、３つの垂直端子部１１ａ−１〜１１ａ−３、及びこの垂直端子部１１ａ−１〜１１ａ−３を水平に連結する水平部１３ａ−４を有する「Ｅ」字型の鉄心１１ａと、その鉄心１１ａの水平部１３ａ−４に各々巻回され統合スイッチ３０と接続しているＢＣＭ２０に連結されている２つの励磁コイル１１ｂ、１１ｃとからなる作動部１１が形成されている。
【００１８】
また、作動部１１に近接した上方には、永久磁石１２ａ及び可動接点１２ｂからなるスイッチング部１２が形成されており、スイッチング部１２は、作動部１１に巻回された励磁コイル１１ｂ、１１ｃの電磁気力により斥力及び引力が印加され左右にスライド移動できるように設置されている。
【００１９】
また、スイッチング部１２に近接した上方には、負荷（図示せず）と連結される固定接点部１３が形成されて、固定接点部１３は、６つの固定接点１３ａからなる。
【００２０】
６つの固定接点１３ａは、各々自動車の負荷と連結されて、作動部１１から発生される電磁気力によりスイッチング部１２がその固定接点１３ａの位置に選択的に配置されスイッチングされる。
【００２１】
一方、作動部１１の励磁コイル１１ｂ、１１ｃに電源電圧が印加されていない状態では、スイッチング部１２の永久磁石１２ａのみの磁気力により、そのスイッチング部１２の中心と作動部１１の中心とが一致するように維持される。
【００２２】
次に、上記のような構成に基づいた、本発明による多重接点電磁継電器１０のスイッチング部１２に形成された可動接点１２ｂと固定接点部１３に形成された固定接点１３ａとの選択的なスイッチング原理について説明する。
【００２３】
まず、図２及び図３を参照すると、作動部１１の第１の励磁コイル１１ｂのみに電源電圧（Ｖｃｃ）が印加され電源電圧１４の電流が第１の励磁コイル１１ｂに沿ってグラウンド（ＧＮＤ）１５に流れるようになると、電流及び磁気場を用いて力の方向を設定する右手の法則であるアンペアの法則により、第１の垂直端子部１１ａ−１方向に磁気場が形成され、第１の垂直端子部１１ａ−１にはＮ極が形成されて、他の二つの垂直端子部１１ａ−２、１１ａ−３にはＳ極が形成される。
【００２４】
これにより、スイッチング部１２の永久磁石１２ａに形成されたＮ極と作動部１１のＮ極とがお互い斥力により押し出して、それによりスイッチング部１２は右方向に移動するようになり、第２及び第３の垂直端子部１１ａ−２、１１ａ−３のＳ極との引力により停止するようになって、図のような位置を保持するようになる。
【００２５】
この時、スイッチング部１２の可動接点１２ｂは、固定接点部１３の第１の固定接点１３ａ−１にスイッチングされる。・・・・・・・（１）
【００２６】
次に、図４及び図５を参照すると、作動部１１の第２の励磁コイル１１ｃのみに電源電圧が印加され電源電圧１４の電流が第２の励磁コイル１１ｃに沿ってグラウンド１５に流れるようになると、電流及び磁気場を用いて力の方向を設定するアンペアの法則により、第３の垂直端子部１１ａ−３方向に磁気場が形成され、第３の垂直端子部１１ａ−３にはＮ極が形成されて、他の二つの垂直端子部１１ａ−１、１１ａ−２にはＳ極が形成される。
【００２７】
この時、第２の励磁コイル１１ｃの電流方向は、第１の励磁コイル１１ｂの電流方向と反対の方向に形成されるようにすることにより、第２の励磁コイル１１ｃによる磁気場の方向が図２と反対方向に形成されることが望ましい。
【００２８】
これにより、スイッチング部１２の作動は前記（１）の方法とは異なって、作動部１１の第２の垂直端子部１１ａ−２のＳ極により、スイッチング部１２の永久磁石１２ａに形成されたＮ極とＳ極がお互い引力と斥力が発生し、右方向にやや移動するようになり、これにより、スイッチング部１２の可動接点１２ｂは、固定接点部１３の第３の固定接点１３ａ−３にスイッチングされる。・・・・・・・・・・・（２）
【００２９】
次に、図６及び図７を参照すると、作動部１１の第１の励磁コイル１１ｂ及び第２の励磁コイル１１ｃに電源電圧が印加され電源電圧１４の電流が第１の励磁コイル１１ｂ及び第２の励磁コイル１１ｃに沿ってグラウンド１５に流れるようになると、第１の垂直端子部１１ａ−１及び第３の垂直端子部１１ａ−３方向に磁気場が形成され、第１の垂直端子部１１ａ−１及び第３の垂直端子部１１ａ−３にＮ極が形成され、第２の垂直端子部１１ａ−２にはＳ極が形成される。
【００３０】
これにより、スイッチング部１２の永久磁石１２ａに形成されたＮ極と作動部１１のＮ極とがお互い斥力により押し出すようになり、Ｓ極は引力により引っ張るようになって、それにより二つの位置の中間位置に停止するようになり、図面のような位置を保持するようになる。
【００３１】
この時、スイッチング部１２の可動接点１２ｂは、固定接点部１３の第２の固定接点１３ａ−２にスイッチングされる。・・・・・・・（３）
【００３２】
一方、作動部１１の第２の垂直端子部１１ａ−２にＮ極が形成できるよう、第１及び第２の励磁コイル１１ｂ、１１ｃに通じる電流方向を反対方向に変更し、残りの固定接点１３ａ−４、１３ａ−５、１３ａ−６に上述した原理によりスイッチングできるようにする。
【００３３】
図８乃至図１０は、上記残りの固定接点へスイッチングする原理を示したものであって、図８は、第４の固定接点１３ａ−４にスイッチングされることを示し、図９は、第６の固定接点１３ａ−６にスイッチングされることを示し、図１０は、第５の固定接点１３ａ−５にスイッチングされることを示す。
【００３４】
即ち、二つの励磁コイル１１ｂ、１１ｃに印加される電源電圧により、スイッチング部１２は総６種類の位置に変更可能になり、これによって可動接点１２ｂの選択された各々の位置に従い固定接点１３ａを設置する場合、６つの接点を独立的にスイッチングさせることができるようになる。
【００３５】
ここで、第１及び第２の励磁コイル１１ｂ、１１ｃに印加される電源電圧は、図１に示したように、ＢＣＭ（Ｂｏｄｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）２０の内部回路により供給されて、図１１に示すように、トランジスタ２１がオフ（ｏｆｆ）された状態では、ＯＵＴＰＵＴ２２の出力は０Ｖ（ＧＮＤ）であり、トランジスタ２１がオン（０ｎ）になるとＯＵＴＰＵＴ２２はＶｃｃ−Ｖｃｅの値を有する。
【００３６】
ここで、Ｖｃｃは、電源電圧を表し、Ｖｃｅは、トランジスタのコレクター部とエミッター部の電圧を表す。
【００３７】
また、ＢＣＭ２０の内部回路の構成は、この回路の他にも多様な方法が可能であり、そのようなＢＣＭ２０は、統合スイッチ３０から入力される信号を判断し、４つのＯＵＴＰＵＴ２２ラインにトランジスタ２１のオン、オフを通じて電源電圧を供給するかラインを接地（ＧＮＤ）させて、電磁継電器１０を制御することができるようになり、トランジスタ２１のオン、オフを変更して上述のような六つの接点位置でスイッチするよう制御できるようすることも可能である。
【００３８】
一方、図１に示す電磁継電器１０のスイッチング部１２の位置は、作動部１１に形成された垂直端子部１１ａ−１〜１１ａ−３の断面積及び形態、また、永久磁石１２ａの形状、磁化特性などにより、上記で示したした位置とは少し変わることもある。
【００３９】
ただし、垂直端子部１１ａ−１〜１１ａ−３や永久磁石１２ａの構造を変形させるときに注意すべき点は、励磁コイル１１ｂ、１１ｃに電源電圧が印加されなかった場合には、スイッチング部１２が常に最初の位置に復帰できるように構成しなければならないということである。
【００４０】
このように構成された本発明における電磁石制御による多重接点電磁継電器は、ＢＣＭ２０から出力される電流の値を単にオン、オフ値のみに適用するものではなく、様々な異なる大きさの値に変換させる場合、上記で示した６種類の接点位置の他に多様な接点位置でスイッチング部１２を制御することができるようになる。
【実施例２】
【００４１】
また、図１２は、本発明における電磁石制御による多重接点電磁継電器を示した第２の実施例であり、固定接点部１３を固定接点側から見た平面図である。図に示すように、第２の実施例では、固定接点部１３の固定接点１３ａ−１’、１３ａ−２’、１３ａ−３’を縦方向に並べて構成し、回路の得ようとする機能により接点の位置及び形状を変えて構成した例である。
【００４２】
これは、各々異なる長さを有する複数個の固定接点１３ａ−１’、１３ａ−２’、１３ａ−３’を縦方向に平行に並べて設置し、図１３に示すように、スイッチング部１２の可動接点１２ｂが横方向にスライド移動する場合、このような作動により長さの長い第１の固定接点１３ａ−１’に最初にスイッチングされて、次には第１の固定接点１３ａ−１’がスイッチングされていると同時に第２の固定接点１３ａ−２’がスイッチングされる。
【００４３】
最後の作動により、第１及び第２の固定接点１３ａ−１’、１３ａ−２’と共に、第３の固定接点１３ａ−３’が同時にスイッチングされて、これらと連結した３つの負荷が段階的且つ連続的に作動される。これは負荷が連続的に作動されるようにする構造であって、多様な構成部品に利用することができる。
【００４４】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る電磁石制御による多重接点電磁継電器の構成を示した概略的な構成図である。
【図２】第１の励磁コイルに電流が印加された場合の作動状態を示した図である。
【図３】図２の作動状態の経過を示す詳細図である。
【図４】第２の励磁コイルに電流が印加された場合の作動状態を示した図である。
【図５】図４の作動状態の経過を示す詳細図である。
【図６】第１及び第２の励磁コイルに電流が印加された場合の作動状態を示した図である。
【図７】図６の作動状態の経過を示す詳細図である。
【図８】第１の垂直端子部がＳ極、第２の垂直端子部がＮ極、第３の垂直端子部がＮ極になる場合、作動されるスイッチング部の位置を示した図である。
【図９】第１の垂直端子部がＮ極、第２の垂直端子部がＮ極、第３の垂直端子部がＳ極になる場合、作動されるスイッチング部の位置を示した図である。
【図１０】第１の垂直端子部がＳ極、第２の垂直端子部がＮ極、第３の垂直端子部がＳ極になる場合、作動されるスイッチング部の位置を示した図である。
【図１１】ＢＣＭの内部回路の構成の一部を概略的に示した回路構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に係る電磁石制御による多重接点電磁継電器の固定接点部を固定接点側から見た平面図である。
【図１３】図１２の作動状態の経過を示す詳細図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０        電磁継電器
１１        作動部
１１ａ      鉄心
１１ａ−１〜１１ａ−３    垂直端子部
１１ａ−４    水平部
１１ｂ      第１の励磁コイル
１１ｃ      第２の励磁コイル
１２        スイッチング部
１２ａ      永久磁石
１２ｂ      可動接点
１３        固定接点部
１３ａ−１〜１３ａ−６、１３ａ−１’〜１３ａ−３’    固定接点
１４        電源電圧
１５        ＧＮＤ
２０        ＢＣＭ
２１        トランジスタ
３０        統合スイッチ
【図１】
2005116496.tif 000003
【図２】
2005116496.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005116496.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005116496.tif 000013
【図１２】
2005116496.tif 000014
【図１３】
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