JPH0545082Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案はバツテリ接続用電磁スイツチの誤動作
保護装置、特にバス、トラツク等のようにバツテ
リおよび該バツテリを充電等するための発電機を
搭載すると共に、漏洩電流によるバツテリの過放
電を防止等するためのいわゆるバツテリ接続用電
磁スイツチを備えた装置における、当該バツテリ
接続用電磁スイツチの誤動作を防止するバツテリ
接続用電磁スイツチの誤動作保護装置に関するも
のである。

（技術の背景と問題点） バツテリは、自動車等のエンジンが所定回転数
以上で運転されている間、該エンジンに連結され
た発電機から得られた電圧によつていわば浮動充
電され、各種電装装置に電圧を供給するようにし
ている。しかし、バス、トラツク等の大型車両
は、その性質上搭載するバツテリ容量も大きくか
つ電圧も一般に24Vと高い関係もあつて、従来か
ら車両の修理点検等の安全を確保するため、ある
いは停車中における各種電装装置からの漏洩電流
によるバツテリの過放電を防止等するために、バ
ツテリの一方の端子を電気的に開放状態にするバ
ツテリ接続用電磁スイツチを設けてある。そし
て、エンジンが所定回転数以上の場合には、前記
バツテリ接続用電磁スイツチは閉状態にされ、前
記発電機とバツテリとを接続している。該状態で
前記バツテリ接続用電磁スイツチが誤つて開放状
態にされると、発電機から電装装置に供給される
電圧が上昇して電装装置を破壊等してしまうこと
があつた。このため破壊等が生じないように発電
機が発電中に当該バツテリ接続用電磁スイツチを
開状態にすべき指令が与えられても開放状態にな
らないようにする保護装置が考慮されている。

このような保護装置として従来、例えば実公昭
56−49236号公報に記載されている第１図図示の
如きものがある。該第１図図示保護装置はリレー
等の機械的部品を用いていたため、寸法がどうし
ても大きくなりがちであり、小型かつ低コストに
すると共に無接点化による信頼性の向上を図り難
い等の問題点があつた。当該無接点化を図かるた
めに前記リレーの代わりにトランジスタを用いる
ことが考慮される。しかし、当該トランジスタ
は、前記リレーに比較して、過大な逆方向電圧の
印加や負荷の短絡によつて生じる過負荷に対して
十分な耐力をもつことができず、このために当該
トランジスタに障害が発生しないような対策をと
ることが必要となる。また当該トランジスタを作
動せしめるに当つても、所定の限時動作をさせる
ことが必要となる。

（考案の目的と構成） 本考案の目的は、前記問題点を解決することに
あり、バツテリ接続用電磁スイツチが閉状態、即
ち発電機とバツテリとが接続されている状態で、
例えバツテリ接続用電磁スイツチを開状態にすべ
き指示が与えられても小型かつ低コストの回路構
成によつて前記バツテリ接続用電磁スイツチを閉
状態に保持することにより、前記異常電圧の発生
等を防止することにある。そのため、本考案のバ
ツテリ接続用電磁スイツチの誤動作保護装置は、
充電電圧を発生させる充電発電機と、該充電発電
機によつて充電されるバツテリと、該バツテリか
ら前記充電発電機の界磁コイルに初期励磁電流を
供給するキースイツチと、前記バツテリと前記充
電発電機とを接続するためのバツテリ接続用電磁
スイツチと、該バツテリ接続用電磁スイツチの開
閉を指示するバツテリスイツチとを備え、前記充
電発電機によつて発生される中性点電圧が所定値
を超えた場合に、前記バツテリ接続用電磁スイツ
チを閉状態に保持して、前記バツテリスイツチを
誤つて操作しても開状態にならないようにしたバ
ツテリ接続用電磁スイツチの誤動作保護装置にお
いて、 前記充電発電機によつて発生した中性点電圧を
整流してコンデンサに充電する電圧抽出部と、 該電圧抽出部によつて抽出された電圧が所定値
を超えたことを検出する電圧検出部と、 該電圧検出部からの検出信号に基づき、前記充
電発電機の出力電圧を、前記バツテリスイツチを
介在させることなく前記バツテリ接続用電磁スイ
ツチの励磁コイルに直接供給するよう構成される
トランジスタと、 該トランジスタと前記バツテリ接続用電磁スイ
ツチの励磁コイルとの間に直列に挿入された逆流
防止用のダイオードおよびトランジスタ保護用の
保護抵抗と、 前記バツテリ接続用電磁スイツチの励磁コイル
と電磁スイツチの開閉を指示するバツテリスイツ
チとの間にもうけられて前記トランジスタの負荷
が短絡されることのないようにした逆流防止用ダ
イオードと 前記検出部からの検出信号に基づき、前記充電
発電機の出力電圧を前記キースイツチを介在させ
ることなく前記充電発電機の界磁コイルに直接供
給すると共に前記キースイツチの投入で点灯した
充電ランプを消灯させるよう構成された電圧調整
器と、 を備え、前記中性点電圧が所定値を超えている場
合に、前記トランジスタを介して、前記充電発電
機の出力電圧を前記バツテリ接続用電磁スイツチ
の励磁コイルに対して保持電圧として印加するこ
とを特徴としている。

（考案の実施例） 以下図面を参照しつつ本考案を詳細に説明す
る。

第１図は従来のバツテリ接続用電磁スイツチの
誤動作保護装置例、第２図は本考案の１実施例、
第３図は本考案の他の実施例を示す。

図中、１は充電発電機、２は発電コイル、３は
全波整流器、４は界磁コイル、５は電圧調整器、
６，２４，２４−１は付勢装置、７はリレーコイ
ル、８，１６は接点、９は抵抗、１０は充電ラン
プ、１１はキースイツチ、１３はバツテリ、１４
はバツテリ接続用電磁スイツチ、１５は励磁コイ
ル、１７はフユーズ、１８はダツシユボード、１
９はバツテリスイツチ、２０，２１は手動スイツ
チ、２２は照明灯、２３は電気計器、２５はフオ
トカプラであつて２５−１はフオトダイオード、
２５−２はフオトトランジスタを表す。

第１図を用いて従来のバツテリ接続用電磁スイ
ツチの誤動作保護装置の概略を説明する。

図中１９は手動のバツテリスイツチであつて、
該バツテリスイツチ１９を閉状態にすることによ
つてバツテリ接続用電磁スイツチ１４を構成する
励磁コイル１５に電流が流れて接点１６が閉状態
になる。該接点１６が閉状態になることにより、
バツテリ１３は充電発電機１と接続された状態と
なる。該状態のもとで図示キースイツチ１１を閉
状態にすると、バツテリ１３の電圧がキースイツ
チ１１、充電ランプ１０、抵抗９および電圧調整
器５を介して充電発電機１を構成する界磁コイル
４に印加され、いわゆる初期励磁が行われる。そ
して、充電発電機１に連結されているエンジンを
始動すると、該エンジンの回転の上昇に伴つて発
電コイル２に交流電圧が発生する。該Ｙ結線され
た発電コイル２の中性点に発生した交流電圧をリ
レーコイル７に印加する。該リレーコイル７に印
加された電圧が所定電圧以上になると、接点８が
閉状態となり、バツテリ１３からの電圧が抵抗９
を介在しないで接点８および電圧調整器５を介し
て界磁コイル４に印加されるため、急速に発電コ
イル２に発生する電圧が上昇して所定電圧を得る
ことができる。該発電コイル２に発生した所定電
圧は全波整流器３によつて整流された後、フユー
ズ１７を介してバツテリ１３を充電すると共に、
自動車等のダツシユボード１８上に設けられた手
動スイツチ２０，２１が閉状態であれば照明灯２
２および電気計器２３等に印加される。

一方、バツテリ接続用電磁スイツチ１４を構成
する励磁コイル１５には、前記接点８と電圧調整
器５との接続点ａから抵抗Ｒおよび逆電流防止用
のダイオードＤを介して電圧が付勢されている。
このため、接点８を介して接続点ａに電位が供給
されている状態にあるときには、たとえ前記手動
のバツテリスイツチ１９を開状態にしたとしても
バツテリ接続用電磁スイツチ１４は開状態になら
ず、閉状態に保持される。このように、充電発電
機１とバツテリ１３とが接続された状態で照明灯
２２等に電圧が供給される。

しかしながら、第１図図示６に示すいわゆる付
勢装置は機械的なリレーを用いているため、コン
パクトにまとめ難いと共に、安価に製造し難い等
の問題点があつた。また、第１図図示の場合に
は、抵抗Ｒの値の選定が難しいという問題点があ
る。即ち、接続点ａが抵抗９を介して電圧を印加
されている場合には、手動のバツテリスイツチ１
９が開状態にされると、励磁コイル１５に対する
励磁が十分でなく電磁スイツチ１４が開状態とな
ることが必要とされる。一方接続点ａが接点８を
介して電圧を印加されている場合には、手動のバ
ツテリスイツチ１９が開状態にされると、励磁コ
イル１５に対する励磁が十分で電磁スイツチ１４
が閉状態に保持するようにすることが必要であつ
た。このような、抵抗Ｒの値を選定することが困
難であつた理由の１つは、中性点に発生した電圧
を検出するリレーコイル７が、（）充電発電機
１が電圧供給状態にある間に、キースイツチ１１
と無関係に（即ちキースイツチ１１を開状態に保
つている状態で）、接点８を介して界磁電流を供
給しつづける役割と、（）上述の如く抵抗Ｒを
介してバツテリ接続用電磁スイツチ１４を附勢し
つづける役割とを兼ねているためである。

そこで、本考案は例えば第２図に示すように半
導体素子を用いた付勢装置２４を設けて第１図図
示の場合と同様の問題を解決するようにしてい
る。

第２図において、図中付勢装置２４は、Ｙ結線
された発電コイル２の中性点に発生する交流電圧
（図示Ｎ端子に印加される電圧）が所定電圧以上
になつた場合に図示Ｓ端子から所定の付勢電圧を
出力して励磁コイル１５の付勢状態を維持せしめ
るようにしているものである。以下詳細に説明す
る。

図中バツテリスイツチ１９を閉状態にしてバツ
テリ接続用電磁スイツチ１４を構成する励磁コイ
ル１５を励磁して接点１６を閉状態にする。これ
により、バツテリ１３し充電発電機１とが接続さ
れる。そして、前述した如くしてキースイツチ１
１を閉状態にすることにより、バツテリ１３の電
圧がキースイツチ１１と電圧調整器５とを介して
界磁コイル４に印加される。充電発電機１がエン
ジンによつて駆動されると、Ｙ結線された発電コ
イル２の中性点に交流電圧が発生し、該交流電圧
が図示付勢装置２４のＮ端子に入力される。該入
力された交流電圧はダイオードD₂によつて整流
されたコンデンサＣを充電する。該コンデンサＣ
に充電された電圧はトランジスタTR₂のベースに
印加され、該印加された電圧が所定電圧例えば
0.6Vよりも高くなると、トランジスタTR₂が導
通状態になる。該トランジスタTR₂が導通状態に
なるとトランジスタTR₁が導通状態となり、電源
電圧がトランジスタTR₁、抵抗R₁およびダイオ
ードD₁を介して端子Ｓからバツテリ接続用電磁
スイツチ１４を構成する励磁コイル１５に保持電
圧を印加することとなる。このように、半導体素
子を用いた付勢装置２４は、充電発電機１とバツ
テリ１３とが接続されかつ充電発電機１が所定電
圧以上の電圧を発生している場合に、バツテリ接
続用電磁スイツチ１４が開放状態となつてしまう
ことを極めて簡単な構成によつて防止している。
また、トランジスタTR₁のコレクタから抵抗R₁
を介して前記励磁コイル１５に付勢電圧が印加さ
れているため、たとえ付勢電圧を供給する接続線
を誤つて接地しても出力段に設けた当該トランジ
スタTR₁を破壊することがない。更に、付勢電圧
生成部とバツテリスイツチ１９との間に保護用ダ
イオードD₃が接続されているので、ヒユーズ切
れ、配線外れ等の異常時に付勢電圧生成部に過電
流が流れることもない。

また、第２図図中充電ランプ１０は、キースイ
ツチ１１を閉状態にしかつ充電発電機１から所定
の電圧が発生した場合に消灯するように、前述し
たトランジスタTR₂のコレクタに発生する電圧に
基づいて制御されている。該構成を採用すること
により、充電ランプ１０を監視することによつて
充電発電機１が所定電圧を発生しているか否かを
容易に知ることができる。そして言うまでもな
く、第１図に関連して示した従来の場合と同様
に、キースイツチ１１は開状態に戻される。

第３図図中２４−１は第２図図示付勢装置２４
の他の実施例であつて、第２図図中付勢装置２４
を構成するトランジスタTR₁のかわりにフオトダ
イオード２５−１およびフオトトランジスタ２５
−２を使用した実施例に対応している。

（考案の効果） 以上説明した如く、本考案によれば、バツテリ
接続用電磁スイツチを閉状態にして発電機とバツ
テリとを接続しかつ発電機から所定電圧以上の電
圧が発生した場合に、前記バツテリ接続用電磁ス
イツチの励磁コイルに保持電圧を印加しているた
め、たとえ誤つてバツテリ接続用電磁スイツチを
開状態にすべき指示が与えられても当該バツテリ
接続用電磁スイツチが閉状態に保持され、異常な
高電圧が発生すること等を防止することができ
る。また、半導体素子を用いた構成を採用してい
るため、従来の如き機械的可動部分がなく信頼性
を向上させることができると共に、他の回路例え
ば電圧調整器５と一体にして同一のプリント基板
上にコンパクトに搭載し易い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバツテリ接続用電磁スイツチの
誤動作保護装置例、第２図は本考案の１実施例、
第３図は本考案の他の実施例を示す。 図中、１は充電発電機、２は発電コイル、３は
全波整流器、４は界磁コイル、５は電圧調整器、
１０は充電ランプ、１１はキースイツチ、１３は
バツテリ、１４はバツテリ接続用電磁スイツチ、
１５は励磁コイル、１６は接点、１７はフユー
ズ、１９はバツテリスイツチ、２４，２４−１は
付勢装置、２５はフオトカプラであつて２５−１
はフオトダイオード、２５−２はフオトトランジ
スタを表す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 充電電圧を発生させる充電発電機と、該充電発
   電機によつて充電されるバツテリと、該バツテリ
   から前記充電発電機の界磁コイルに初期励磁電流
   を供給するキースイツチと、前記バツテリと前記
   充電発電機とを接続するためのバツテリ接続用電
   磁スイツチと、該バツテリ接続用電磁スイツチの
   開閉を指示するバツテリスイツチとを備え、前記
   充電発電機によつて発生される中性点電圧が所定
   値を超えた場合に、前記バツテリ接続用電磁スイ
   ツチを閉状態に保持して、前記バツテリスイツチ
   を誤つて操作しても開状態にならないようにした
   バツテリ接続用電磁スイツチの誤動作保護装置に
   おいて、 前記充電発電機によつて発生した中性点電圧を
   整流してコンデンサに充電する電圧抽出部と、 該電圧抽出部によつて抽出された電圧が所定値
   を超えたことを検出する電圧検出部と、 該電圧検出部からの検出信号に基づき、前記充
   電発電機の出力電圧を、前記バツテリスイツチを
   介在させることなく前記バツテリ接続用電磁スイ
   ツチの励磁コイルに直接供給するよう構成される
   トランジスタと、 該トランジスタと前記バツテリ接続用電磁スイ
   ツチの励磁コイルとの間に直列に挿入された逆流
   防止用のダイオードおよびトランジスタ保護用の
   保護抵抗と、 前記バツテリ接続用電磁スイツチの励磁コイル
   と電磁スイツチの開閉を指示するバツテリスイツ
   チとの間にもうけられて前記トランジスタの負荷
   が短絡されることのないようにした逆流防止用ダ
   イオードと 前記検出部からの検出信号に基づき、前記充電
   発電機の出力電圧を前記キースイツチを介在させ
   ることなく前記充電発電機の界磁コイルに直接供
   給すると共に前記キースイツチの投入で点灯した
   充電ランプを消灯させるよう構成された電圧調整
   器と、 を備え、前記中性点電圧が所定値を超えている場
   合に、前記トランジスタを介して、前記充電発電
   機の出力電圧を前記バツテリ接続用電磁スイツチ
   の励磁コイルに対して保持電圧として印加するこ
   とを特徴とするバツテリ接続用電磁スイツチの誤
   動作保護装置。