JP2001145251A - 回路保護装置 - Google Patents

回路保護装置

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JP2001145251A JP32872199A JP32872199A JP2001145251A JP 2001145251 A JP2001145251 A JP 2001145251A JP 32872199 A JP32872199 A JP 32872199A JP 32872199 A JP32872199 A JP 32872199A JP 2001145251 A JP2001145251 A JP 2001145251A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気回路の多くの部位で発生した障害に対応
でき、しかも過電流を発生する障害以外の障害にも対応
できる回路保護装置を提供する。 【解決手段】 バッテリ10と負荷Lとの間に設けられ
たリレー20のコイル21に直列に接続されたPTC素
子41を備え、このPTC素子41の近傍には発熱体4
2が配置されている。そして、制御回路43は、車両の
異常時に外部からの信号に応答して発熱体42を駆動
し、PTC素子41をトリップさせる。これにより、コ
イル21に流れる電流が遮断されてリレー20の接点2
2が開放され、電気回路に流れる電流を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の電
気回路を保護するために使用される回路保護装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車の電気回路は、例えば図2
にその概略を示すように、バッテリ10、リレー20、
回路保護器30及び負荷Lから構成されている。そし
て、回路保護器30としては、主にヒューズが使用され
ている。
【0003】この電気回路においては、図示しないイグ
ニッションスイッチが投入されると、バッテリ10はリ
レー20に電力を供給する。これにより、リレー20に
内蔵されるコイル21に電流が流れ、その接点22が閉
成する。その結果、バッテリ10からの電流はリレー2
0の接点22及び回路保護器30を経由して負荷Lに供
給される。これにより、電気回路は運転状態に入る。
【0004】この運転状態において、電気回路を構成す
る回路構成要素、例えば回路導体の短絡や部品の故障と
いった障害が発生すると、回路保護器30に過電流が流
れてヒューズが発熱し、その熱によってヒューズのエレ
メント部が溶融する。これにより、バッテリ10から負
荷Lへ流れる電流が遮断され、電気回路が保護されるよ
うになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒュー
ズから構成された回路保護器30が組み込まれた従来の
回路保護装置は、回路保護器30より下流側で前記障害
が発生した場合にのみ機能し、回路保護器30の上流
側、例えばリレー20と回路保護器30との間で障害が
発生した場合は機能しない。
【0006】このため、回路保護器30の上流側での障
害時に回路を遮断できなかった。また、過電流以外の要
因、例えばエアバッグが作動した場合等は電気回路に流
れる電流を遮断することができない。
【0007】また、ヒューズにより電流を遮断する従来
の回路保護装置は、ヒューズが溶断した場合は、そのヒ
ューズを新品に交換しない限り、電気回路を元の状態に
復帰させることができない。
【0008】そこで、このような問題を、例えば特開平
6−335159号公報に開示された自動車用配線保護
装置」で解決している。図3に従来の自動車用配線保護
装置のブロック図を示す。
【0009】すなわち、この自動車用配線保護装置で
は、図3に示すように、自動車の車体に配設される回路
導体107に直列にPTC(Positive Temperature Coe
fficient)素子101が挿入され、バッテリからの電力
は、このPTC素子101を経由して負荷Lに供給され
る。PTC素子101は、ある温度で急激に抵抗値が上
昇する機能(「トリップ現象」という)を有する。
【0010】従って、回路導体107に過電流が流れる
と、PTC素子101が発熱して抵抗値が大きくなり、
回路導体107に流れる電流を略遮断する。これによ
り、電気回路が保護されるようになっている。
【0011】しかしながら、この自動車用配線保護装置
におけるPTC素子101は、上述した従来の回路保護
装置におけるヒューズの代替として使用されているだけ
であるので、PTC素子101より上流側で障害が発生
した場合に回路保護装置として機能しないという問題が
あった。
【0012】本発明は、電気回路の多くの部位で発生し
た障害に対応でき、しかも過電流を発生する障害以外の
障害にも対応できる回路保護装置を提供することを課題
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために以下の構成とした。請求項1の発明の回路保
護装置は、コイル及び接点を有し且つ前記接点の一端が
電源側に接続され前記接点の他端が負荷側に接続される
リレーと、このリレーに有する前記コイルに直列に接続
され且つ高温になるに従って抵抗値を増大させる抵抗可
変素子と、この抵抗可変素子の近傍に配置された発熱体
と、車両の異常時に外部から供給される信号に応答して
前記発熱体を駆動する制御回路とを備えたことを特徴と
する。
【0014】請求項1の発明によれば、制御回路は、車
両の異常時に外部から供給される例えば異常信号に応答
して発熱体を発熱させる。これにより、この発熱体の近
傍に配置された抵抗可変素子の抵抗値が高くなり、この
抵抗可変素子を流れる電流が遮断されるのでリレーのコ
イルに流れる電流も遮断される。その結果、リレーの接
点が開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断さ
れる。従って、外部から供給される信号を適宜選択する
ことにより、電気回路の多くの部位で発生した障害に対
応できる回路保護装置を提供できる。
【0015】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
発明において、前記抵抗可変素子がPTC素子であるこ
とを特徴とする。
【0016】請求項2の発明によれば、抵抗可変素子が
PTC素子であるので、PTC素子の抵抗値がより高く
なり、その効果が大となる。
【0017】また、請求項3の発明は、請求項1または
請求項2記載の発明において、電流を検出する電流セン
サを更に備え、前記制御回路は、前記電流センサからの
電流検出信号に応答して前記発熱体を駆動することを特
徴とする。
【0018】請求項3の発明によれば、制御回路は、電
流センサからの電流検出信号が例えば過電流を示してい
る場合に発熱体を駆動する。これにより、リレーの接点
が開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断され
る。従って、例えば電源の近傍に電流センサを配置すれ
ば、電気回路の何れかの部位で過電流が流れるような障
害が発生した場合に全負荷に供給される電流を遮断する
ことができるので、電気回路の略全体の障害に対応でき
る回路保護装置を提供できる。
【0019】また、請求項4の発明は、請求項1乃至請
求項3のいずれか1項記載の発明において、エアバッグ
が作動したことを検出するエアバッグセンサを更に備
え、前記制御回路は、前記エアバッグセンサからのエア
バッグ作動検出信号に応答して前記発熱体を駆動するこ
とを特徴とする。
【0020】請求項4の発明によれば、制御回路は、エ
アバッグセンサがエアバッグが作動したことを検出した
場合に発熱体を駆動する。これにより、リレーの接点が
開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断され
る。従って、回路導体の短絡や部品の故障等に基づいて
過電流が流れた場合のみならず、エアバッグの作動とい
った不測の事態が発生した場合も電気回路に流れる電流
を遮断できる回路保護装置を提供できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の回路保護装置の実
施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、
以下では、従来の技術の欄で説明した構成要素と同一ま
たは相当部分には同一符号を付して説明する。
【0022】本発明の実施の形態に係る回路保護装置が
適用された電気回路は、図1に示すように、バッテリ1
0、リレー20、回路保護器40、電流センサ50、エ
アバッグセンサ60及び負荷Lから構成されている。
【0023】バッテリ10は、電気回路全体に電力を供
給する。このバッテリ10の第1端子は接地され、バッ
テリ10の第2端子は電流センサ50を介してリレー2
0に接続されている。なお、図1では、説明を簡単にす
るために、1個のリレー20を有する電気回路を示して
いるが、リレーの個数は複数であっても良い。この場
合、バッテリ10の第2端子は各リレーに接続され、ま
た、各リレーの下流側には回路保護器及び負荷が接続さ
れる。
【0024】リレー20は、コイル21及び接点22か
ら構成されている。コイル21の第1端子はバッテリ1
0の第2端子に接続され、コイル21の第2端子は回路
保護器40に接続されている。
【0025】また、接点22の第1端子はバッテリ10
の第2端子に接続され、接点22の第2端子は回路保護
器40を介して負荷Lの第1端子に接続されている。リ
レー20の接点22は、コイル21に電流が流れない状
態では開放されており、電流が流れることによって閉成
される。
【0026】負荷Lは、例えば、ヘッドランプ、方向指
示器といったランプ類、ワイパーやパワーウインドウを
駆動するためのモータ類等から構成されている。この負
荷Lの第1端子は、前述したように、回路保護器40を
介してリレー20の接点22の第2端子に接続されてお
り、負荷Lの第2端子は接地されている。
【0027】電流センサ50は、バッテリ10から出力
される電流の大きさを検出し、検出結果を表す電流検出
信号を回路保護器40に供給する。電流センサ50とし
ては、周知の種々のタイプの電流センサを用いることが
できる。
【0028】電流センサ50は、バッテリ10の第2端
子の近傍に配置されている。これにより、バッテリ10
から出力される総電流を監視できるので、電気回路の何
れかの部位で、回路導体の短絡や部品の故障といった過
電流が流れるような障害が発生しても、バッテリ10か
ら負荷Lに供給される電流を遮断できるようになってい
る。
【0029】エアバッグセンサ60は、図示しないエア
バッグが作動したかどうかを検出し、検出結果を表すエ
アバッグ作動検出信号を回路保護器40に供給する。
【0030】回路保護器40は、PTC素子41、発熱
体42及び制御回路43から構成されている。PCT素
子41は、上述したように、ある温度で急激に抵抗値が
上昇し、このPCT素子41に流れる電流を略遮断する
機能を有する。このPTC素子41の第1端子は、上述
したコイル21の第2端子に接続され、PTC素子41
の第2端子は接地されている。
【0031】また、発熱体42は、PTC素子41の近
傍に配置され、制御回路43からの駆動信号が供給され
ることによって発熱する。PTC素子41の温度は、こ
の発熱体42の発熱によって制御される。すなわち、P
TC素子41は、発熱体42の発熱に応じて導通または
遮断される。
【0032】制御回路43は、電流センサ50からの電
流検出信号及びエアバッグセンサ60からのエアバッグ
作動検出信号に応答して発熱体42に駆動信号を供給す
る。すなわち、制御回路43は、電流センサ50からの
電流検出信号に基づく電流値が、所定電流値以上である
場合に、駆動信号を発熱体42に供給する。
【0033】また、制御回路43は、エアバッグセンサ
60からのエアバッグ作動検出信号に基づく検出値が、
所定値以上である場合に、駆動信号を発熱体42に供給
する。なお、図1では、制御回路43への電源の供給路
は図示を省略してある。
【0034】次に、このように構成された本発明の実施
の形態に係る回路保護装置が適用された電気回路の動作
を説明する。
【0035】まず、図示しないイグニッションスイッチ
が投入されると、バッテリ10はリレー20に電力を供
給する。これにより、リレー20に内蔵されるコイル2
1及びPTC素子41を介して電流が流れて接点22が
閉成する。その結果、バッテリ10からの電流はリレー
20及び回路保護器40を介して負荷Lに供給される。
これにより、電気回路は運転状態に入る。
【0036】この運転状態において、電流センサ50か
らの電流検出信号及びエアバッグセンサ60からのエア
バッグ作動検出信号が回路保護器40の制御回路43に
供給される。
【0037】次に、負荷Lに短絡故障が発生したとする
と、バッテリ10からの電流はリレー20及び回路保護
器40を介してグランドに直接流れる。これにより、電
流センサ50から制御回路43へ供給される電流検出信
号は、過電流が流れた旨を表すように変化する。制御回
路43は、この電流検出信号が所定値以上の電流、つま
り過電流が流れた旨を表していることを判断すると、駆
動信号を発熱体42に供給する。
【0038】これにより、発熱体42が発熱し、PTC
素子41が加熱される。この加熱によりPTC素子41
の温度が所定温度まで上昇するとPTC素子41がトリ
ップする。その結果、PTC素子41を流れる電流が略
遮断されるので、リレー20のコイル21に流れる電流
も遮断されて接点22が開放される。これにより、電気
回路が過電流による焼損等から保護される。
【0039】その後、負荷Lの故障を修理して発熱体4
2への駆動信号の供給を停止すると、発熱体42の温度
は下降し、これに伴ってPTC素子41の温度も下降す
る。そして、PTC素子41の温度が所定値まで下降す
ると、PTC素子41に再び電流が流れ始める。
【0040】その結果、リレー20のコイル21にも電
流が流れて接点22が閉成される。これにより、電気回
路が元の正常な状態に復帰する。なお、発熱体42への
駆動信号の供給停止は、例えば制御回路43と発熱体4
2との間に手動の開閉スイッチを設けることにより行う
ことができる。
【0041】エアバッグセンサ60からのエアバッグ作
動検出信号が制御回路43に供給された場合も、上記と
全く同様にして電気回路の遮断及び復帰が行われる。
【0042】このように、実施の形態に係る回路遮断装
置によれば、回路保護器40の下流側で障害が発生した
場合はもちろん、回路保護器40の上流側で障害が発生
した場合であっても、電気回路に流れる電流を遮断する
ことができる。
【0043】また、PTC素子41は、特開平6−33
5159号公報に開示された自動車用配線保護装置のよ
うに、大電流が流れる回路導体に直列に挿入されるので
はなく、リレー20のコイル21に直列に接続されるの
で、大電流に耐え得る特性を有する必要はなく、低電流
対応品で済む。
【0044】従って、安価且つ小型のPTC素子を使用
できるので、回路保護装置の低価格化及び小型化が可能
である。また、同じ性能のPTC素子であれば、前述し
た自動車用配線保護装置より大きな電流を遮断する回路
保護装置を構成することができる。
【0045】また、この実施の形態に係る回路遮断装置
では、PTC素子を使用しているので、回路遮断と回路
復帰とが可能であり、反復して使用することができ、保
守のためのコストを低減できると共に、保守作業が簡単
になるという利点がある。
【0046】なお、上述した実施の形態では、回路遮断
装置を作動させる要因として電気回路に過電流が流れた
場合及びエアバッグが作動した場合を例に挙げて説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではない。電気
回路を遮断すべき要因を表す信号を回路保護器40内の
制御回路43に供給するように構成すれば、種々の要因
に応答して電気回路に流れる電流を遮断するように構成
することができる。
【0047】また、上述した実施の形態では、電気回路
に流れる電流を遮断する素子としてPTC素子を使用し
たが、PTC素子の代わりに例えば電界効果トランジス
タ(FET)を使用して回路遮断装置を構成することも
できる。この場合、コイル21の第2端子にFETのド
レインを接続すると共にソースを接地し、制御回路43
からの駆動信号をゲートに接続する。そして、制御回路
43からの駆動信号によりFETをオン/オフさせるよ
うに構成すれば、上述した実施の形態と同様の動作を行
わせることができる。
【0048】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、制御回路は、
車両の異常時に外部から供給される例えば異常信号に応
答して発熱体を発熱させる。これにより、この発熱体の
近傍に配置された抵抗可変素子の抵抗値が高くなり、こ
の抵抗可変素子を流れる電流が遮断されるのでリレーの
コイルに流れる電流も遮断される。その結果、リレーの
接点が開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断
される。従って、外部から供給される信号を適宜選択す
ることにより、電気回路の多くの部位で発生した障害に
対応できる回路保護装置を提供できる。
【0049】請求項2の発明によれば、抵抗可変素子が
PTC素子であるので、PTC素子の抵抗値がより高く
なり、その効果が大となる。
【0050】請求項3の発明によれば、制御回路は、電
流センサからの電流検出信号が例えば過電流を示してい
る場合に発熱体を駆動する。これにより、リレーの接点
が開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断され
る。従って、例えば電源の近傍に電流センサを配置すれ
ば、電気回路の何れかの部位で過電流が流れるような障
害が発生した場合に全負荷に供給される電流を遮断する
ことができるので、電気回路の略全体の障害に対応でき
る回路保護装置を提供できる。
【0051】請求項4の発明によれば、制御回路は、エ
アバッグセンサがエアバッグが作動したことを検出した
場合に発熱体を駆動する。これにより、リレーの接点が
開放されて電源から負荷に供給される電流が遮断され
る。従って、回路導体の短絡や部品の故障等に基づいて
過電流が流れた場合のみならず、エアバッグの作動とい
った不測の事態が発生した場合も電気回路に流れる電流
を遮断できる回路保護装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る回路保護装置が適用
された電気回路の構成を示すブロック図である。
【図2】従来の回路保護装置が適用された電気回路の構
成を示すブロック図である。
【図3】従来の自動車用配線保護装置を示すブロック図
である。
【符号の説明】
10 バッテリ 20 リレー 21 コイル 22 接点 40 回路保護器 41 PTC素子 42 発熱体 43 制御回路 50 電流センサ 60 エアバッグセンサ L 負荷

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル及び接点を有し且つ前記接点の一
    端が電源側に接続され前記接点の他端が負荷側に接続さ
    れるリレーと、 このリレーに有する前記コイルに直列に接続され且つ高
    温になるに従って抵抗値を増大させる抵抗可変素子と、 この抵抗可変素子の近傍に配置された発熱体と、 車両の異常時に外部から供給される信号に応答して前記
    発熱体を駆動する制御回路と、を備えたことを特徴とす
    る回路保護装置。
  2. 【請求項2】 前記抵抗可変素子は、PTC素子である
    ことを特徴とする請求項1記載の回路保護装置。
  3. 【請求項3】 電流を検出する電流センサを更に備え、 前記制御回路は、前記電流センサからの電流検出信号に
    応答して前記発熱体を駆動することを特徴とする請求項
    1または請求項2記載の回路保護装置。
  4. 【請求項4】 エアバッグが作動したことを検出するエ
    アバッグセンサを更に備え、 前記制御回路は、前記エアバッグセンサからのエアバッ
    グ作動検出信号に応答して前記発熱体を駆動することを
    特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の
    回路保護装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6989976B2 (en) 2001-12-17 2006-01-24 Yazaki Corporation Overcurrent protection circuit
JP2015091199A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 ヒューズシステム
CN105655968A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 张恒雄 一种用于直流的过流短路保护的电气装置
CN112490064A (zh) * 2020-07-10 2021-03-12 安徽一天电气技术股份有限公司 一种开关

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6989976B2 (en) 2001-12-17 2006-01-24 Yazaki Corporation Overcurrent protection circuit
JP2015091199A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 ヒューズシステム
CN105655968A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 张恒雄 一种用于直流的过流短路保护的电气装置
CN112490064A (zh) * 2020-07-10 2021-03-12 安徽一天电气技术股份有限公司 一种开关
CN112490064B (zh) * 2020-07-10 2023-09-05 安徽一天电气技术股份有限公司 一种开关

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