JPH064061Y2 - 自動車用電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、例えば、自動車のエンジン始動の際に、そ
の始動装置に電源電圧を変えて供給するのに利用される
自動車用電源装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、例えば、上記のような電源電圧切換方式の自動車
用電源装置は、大型ディーゼル車両に用いられるものが
知られている。この電源装置は、特に寒冷地域で使用さ
れる大型ディーゼル車両のエンジン始動の際に、２個の
バッテリを直列に接続して電源電圧を高め、その電圧を
高めた電源でスタータあるいはプレヒータを作動させる
ようにしたものである。

第３図は、上記した電源電圧切換方式の自動車用電源装
置を例示するものである。

すなわち、図に示す自動車電源装置は、２個の１２ボル
ト仕様のバッテリ１０１，１０２と、１個のソレノイド
１０３とともに組付けた３個の可動接点１０４，１０
５，１０６および固定接点１０７，１０８，１０９，１
１０を備えた切換機構１１１と、からなるものである。

そして、スタータスイッチＳＷ′をスタートＳＴ側に操
作することにより、ソレノイド１０３が励磁され、可動
接点１０６を固定接点１１０に接触させるとともに可動
接点１０５を固定接点１０９に接触させ、可動接点１０
４が固定接点１０７から離れる。そこで、バッテリ１０
１とバッテリ１０２とは固定設定１１０および可動接点
１０６を介して直列に接続され、可動接点１０５と固定
接点１０９との接続を介してスタータＳに２４ボルトの
電圧を供給する。

また、上記のスタータスイッチＳＷ′をスタートＳＴ側
からイグニッションＩＧ側に切換えると、ソレノイド１
０３が非励磁とされて各可動接点１０４，１０５，１０
６も復帰し、可動接点１０４が固定接点１０７と接触す
るとともに、可動接点１０５が固定接点１０９より離れ
て固定接点１０８と接触し且つ可動接点１０６が固定接
点１１０より離れることにより、バッテリ１０１とバッ
テリ１０２との並列回路が形成され、図示しない他の電
気回路に１２ボルトの電圧を供給するようになってい
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の自動車用電源装置におい
ては、自動車用電源装置が正常に作動しているか、ある
いは、異常が発生しているかを運転者に検見させうる手
段はなく、運転者が上記の作動確認および異常感知を判
断出来ないという問題点があった。

（考案の目的） そこで、この考案は、上記した従来の問題点を解決する
ために考えられたもので、 作動，不作動および異常発生の有無を運転者に表示しう
る自動車用電源装置を提供することを目的としている。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するためのこの考案の構成は、一端が
接地され且つ他端が１２ボルト用の負荷に接続される１
２ボルト供給電圧を有する第１のバッテリと、 １２ボルト供給電圧を有する第２のバッテリと、 前記第１のバッテリの前記他端に接続した第１の接点
と、前記第２のバッテリの一端に接続した第２の接点
と、前記第１の接点および第２の接点間の開閉を行い且
つ非励磁時に前記第１および第２の接点間を閉成する第
１の励磁コイルを備えた第１の切換機構と、 前記第２のバッテリの他端に接続した第３の接点と、前
記第１のバッテリの前記一端に接続した第４の接点と、
前記第３の接点および第４の接点間の開閉を行い且つ非
励磁時に前記第３および第４の接点間を閉成する第２の
励磁コイルを備えた第２の切換機構と、 前記第１のバッテリの他端に接続した第５の接点と、前
記第２のバッテリの他端に接続した第６の接点と、前記
第５の接点および前記第６の接点間の開閉を行い且つ非
励磁時に前記第５および第６の接点間を開成する第３の
励磁コイルを備えた第３の切換機構と、 前記第１の励磁コイルより前記第３の励磁コイルを遅ら
せて励磁させ且つ前記第３の励磁コイルより第１の励磁
コイルを遅らせて非励磁とする制御機構とを具備し、前
記第１の切換機構に備えた第１の接点と第２の接点との
あいだ、または、前記第２の切換機構に備えた第３の接
点と第４の接点とのあいだに表示手段を設けたことを特
徴としている。

第１図はこの考案による自動車用電源装置の基本構成を
示す図であって、図に示す自動車用電源装置１は、一端
が接地され且つ他端が１２ボルト用の負荷に接続される
１２ボルト供給電圧を有する第１のバッテリ２と、１２
ボルト供給電圧を有する第２のバッテリ３と、前記第１
のバッテリ２の前記他端に接続した第１の接点１０と、
前記第２のバッテリ３の一端に接続した第２の接点１１
と、前記第１の接点１０および第２の接点１１間の開閉
を行い且つ非励磁時に第１および第２の接点１０，１１
間を閉成する第１の励磁コイル１２を備えた第１の切換
機構４と、前記第２のバッテリ３の他端に接続した第３
の接点１３と、前記第１のバッテリ２の前記一端に接続
した第４の接点１４と、前記第３の接点１３および第４
の接点１４間の開閉を行い且つ非励時に前記第３および
第４の接点１３，１４間を閉成する第２の励磁コイル１
５を備えた第２の切換機構５と、前記第１のバッテリ２
の他端に接続した第５の接点１６と、前記第２のバッテ
リ３の他端に接続した第６の接点１７と、前記第５の接
点１６および前記第６の接点１７間の開閉を行い且つ非
励磁時に前記第５および第６の接点１６，１７間を閉成
する第３の励磁コイル１８を備えた第３の切換機構６
と、前記第１の励磁コイル１２より前記第３の励磁コイ
ル１８を遅らせて励磁させ且つ前記第３の励磁コイル１
８より第１の励磁コイル１２を遅らせて非励磁とする制
御機構７と、を具備し、前記第１の切換機構４に備えた
第１の接点１０と第２の接点１１とのあいだ、または、
前記第２の切換機構５に備えた第３の接点１３と第４の
接点１４とのあいだに表示手段である表示灯９を設けた
構成をなすものである。

このような基本構成をもつ自動車用電源装置１におい
て、図示しないスタータを始動側（スタータスイッチＳ
Ｗ′をＯＮ側）に操作すると、制御機構７からの信号に
より、第１の切換機構４，第２の切換機構５，第３の切
換機構６の順で各切換機構が作動し、これにより第１の
バッテリ２および第２のバッテリ３が直列に接続され
て、２４ボルトの高電圧が供給される。すなわち、図示
しないスタータモータに２４ボルトの電源が供給され、
ここで表示手段である表示灯９が点灯する。

次に、スタータを非始動側（スタータスイッチＳＷ′を
ＯＦＦ側）に操作すると、制御機構７からの信号によ
り、第３の切換機構６，第２の切換機構５，第１の切換
機構４の順で各切換機構が復帰し、第１のバッテリ２お
よび第２のバッテリ３が並列に接続されて、１２ボルト
の通常電圧が供給される。すなわち、ここで表示手段で
ある表示灯９が消灯するようになっている。

（実施例） 以下、この考案の一実施例による自動車用電源装置を第
２図に基づいて説明する。

すなわち、自動車用電源装置１は、一端が接地され且つ
他端が１２ボルト用の負荷に接続される１２ボルト供給
電圧を有する第１のバッテリ２と、前記第１のバッテリ
２と同様に１２ボルト供給電圧を有する第２のバッテリ
３と、前記第１のバッテリ２の前記他端に接続した第１
の接点１０と、前記第２のバッテリ３の一端に接続した
第２の接点１１と、前記第１の接点１０および第２の接
点１１間の開閉を行い且つ非励磁時に前記第１および第
２の接点１０、１１間を閉成する第１の励磁コイル１２
を備えたこの実施例においては継電器である第１の切換
機構４と、前記第２のバッテリ３の他端に接続される第
３の接点１３と、前記第１のバッテリ２の前記一端に接
続した第４の接点１４と、前記第３の接点１３および第
４の接点１４間の開閉を行い且つ非励磁時に前記第３お
よび第４の接点１３，１４間を閉成する第２の励磁コイ
ル１５を備えたこの実施例においては継電器である第２
の切換機構５と、前記第１のバッテリ２の他端に接続し
ている第５の接点１６と、前記第２のバッテリ３の他端
に接続している第６の接点１７と、前記第５の接点１６
および前記第６の接点１７間の開閉を行い且つ非励磁時
に前記第５および第６の接点１６，１７間を開成してい
る第３の励磁コイル１８を備えたこの実施例においては
継電器である第３の切換機構６と、前記第１の励磁コイ
ル１２より前記第３の励次コイル１８を遅らせて励磁さ
せ且つ前記第３の励磁コイル１８より第１の励磁コイル
１２を遅らせて非励磁とする制御機構７とを具備し、こ
の実施例においては、前記第１の切換機構４に備えた第
１の接点１０と第２の接点１１とのあいだに表示灯９を
設けている。

前記制御機構７は、前記第１の励磁コイル１２と接続さ
れる固定接点３２，可動接点３１および励磁コイル３０
を有するリレーＲＬ２と、前記第２の励磁コイル１５と
ダイオードＤ９を介して接続される固定接点３５，固定
接点４４，可動接点３４および励磁コイル３３を有する
リレーＲＬ３と、前記第３の励磁コイル１８と接続され
る固定接点３８，可動接点３７および励磁コイル３６を
有するリレーＲＬ４と、スタータリレー８の励磁コイル
４２と外部端子ＣＬ１を介して接続される固定接点４
１，可動接点４０および励磁コイル３９を有するリレー
ＲＬ５と、前記リレーＲＬ２の固定接点３１にダイオー
ドＤ１１を介して接続されるリレーＲＬ１とを備えてい
る。

そして、制御機構７の外部端子Ｂ₂は、リレーＲＬ１の
固定端子４３と接続しているとともに、ツェナーダイオ
ードＺＤを介して抵抗Ｒ４と、トランジスタＴＲ２のベ
ースと、抵抗Ｒ５と接続している。また、前記トランジ
スタＴＲ２のコレクタはコンデンサーＣ４を介して接地
されている。

制御機構７の外部端子ＳＴは、抵抗Ｒ１と、一端を接地
したコンデンサーＣ１の他端と、ダイオードＤ１と接続
し、ここで、二方にわかれて、一方を前記リレーＲＬ３
の固定端子４４と接続している。また、他方は、一端を
接地したコンデンサーＣ２の他端と、抵抗Ｒ２と、一端
を接地した抵抗Ｒ３の他端と、トランジスタＴＲ１のベ
ースと接続し、前記トランジスタＴＲ１のコレクタと、
一端を接地したコンデンサＣ３の他端と接続し、リレー
ＲＬ２の励磁コイル３０と接続している。そして、この
接続端をダイオードＤ２０を介してリレーＲＬ３の固定
端子３５と接続している。

また、前記外部端子ＳＴは、抵抗Ｒ６と、一端を接地し
た抵抗Ｒ７の他端と、トランジスタＴＲ３のベースと接
続し、前記トランジスタＴＲ３のコレクタと、一端を接
地したコンデンサＣ５の他端と接続し、リレーＲＬ３の
励磁コイル３３と接続している。そして、この接続端
は、ダイオードＤ４を介して、前記トランジスタＴＲ２
のコレクタと接続しているとともに、ダイオードＤ１３
を介してリレーＲＬ５の励磁コイル３９の一端と接続し
ている。

また、さらに、前記外部端子ＳＴは、リレーＲＬ５の励
磁コイル３９の他端と接続してるとともに、ダイオード
Ｄ８と、ダイオードＤ６を介してリレーＲＬ４の励磁コ
イル３６の一端と接続しており、前記ダイオードＤ８と
前記ダイオードＤ６との接続点に外部接続端子ＣＬ１と
接続したダイオードＤ７を接続している。

そして、この外部端子ＣＬ１は、リレーＲＬ５の固定端
子４１と接続しているとともに、抵抗Ｒ８を介してトラ
ンジタＴＲ４のベースと接続し、さらに抵抗Ｒ９を介し
て接地している。前記トランジスタＴＲ４のコレクタは
前記リレーＲＬ５の励磁コイル３９の一端と接続してい
る。

一方、前記第１の切換機構４に備えた第１の接点１０と
第２の接点１１とのあいだに、この実施例においては、
１２ボルト仕様である表示灯９を接続している。

次に、上記実施例による自動車用電源装置１の動作につ
いて説明する。

まず、スタータスイッチＳＷ′をＯＮ操作すると、抵抗
Ｒ１，ダイオードＤ１，抵抗Ｒ２を介してトランジスタ
ＴＲ１のベースに電圧が印加されて、トランジスタＴＲ
１はＯＮし、ダイオードＤ１０を介してリレーＲＬ２の
励磁コイル３０に通電されて励磁され、このリレーＲＬ
２の可動接点３１および固定接点３２を閉成する。そし
て、これにより、制御機構７の外部端子ＢＬ１を介して
第１の切換機構４の励磁コイル１２に電源が供給され、
励磁されて、この第１の切換機構４が作動する。

また、スタータスイッチＳＷ′をＯＮ操作すると、前述
のように、トランジスタＴＲ１がＯＮすると同時に、抵
抗Ｒ６を介してトランジスタＴＲ３のベースにも電圧が
印加されてトランジスタＴＲ３もＯＮし、リレーＲＬ３
の励磁コイル３３が励磁され、このリレーＲＬ３の可動
接点３４を固定接点３５に接触させる。そして、これに
より、制御機構７の外部端子ＡＬ２が接地されることに
より第２の切換機構５の励磁コイル１５が励磁され、第
２の切換機構５が作動する。

また、さらに、前記スタータスイッチＳＷ′のＯＮ操作
により、トランジスタＴＲ１，ＴＲ３のＯＮと同時に、
ダイオードＤ８，Ｄ６を介してリレーＲＬ４の励磁コイ
ル３６が励磁され、このリレーＲＬ４の可動接点３７は
固定接点３８と閉成する。そして、これにより、制御機
構７の外部端子ＤＬ２が接地となって、第３の切換機構
６の励磁コイル１８が励磁され、第３の切換機構６が作
動する。

つまり、スタータスイッチＳＷ′のＯＮ操作によって、
制御機構７の各制御により、第１の切換機構４の第１の
接点１０と接点１９とを接触させ、第２の切換機構５の
第４の接点１４と接点２０とを接触させ、第３の切換機
構６の接点１６と接点１７とを接触させ、上記の各切換
機構を順を追って作動させることにより、第１のバッテ
リ２と第２のバッテリ３とを直列接続の状態とし、２４
ボルトの電圧として制御機構７の外部端子Ｂ２に発生さ
せる。

そして、外部端子Ｂ２に２４ボルトが発生することによ
り、ツェナーダイオードＺＤ（１８ボルトのツェナー電
圧仕様）を介してトランジスタＴＲ２がＯＮし、ダイオ
ードＤ１３およびダイオードＤ４を介して前記リレーＲ
Ｌ３は動作記憶状態となる。つまり、制御機構７の外部
端子Ｂ２に２４ボルトの電源が発生するあいだは、第１
の切換機構４および第２の切換機構５は作動状態を保持
し、スタータモータに２４ボルトの電源を供給して当該
スタータモータを回転させることができる。

また、ここで、ダイオードＤ１３は接地となっており、
これによって、リレーＲＬ５の励磁コイル３９が励磁さ
れ、このリレーＲＬ５の接点４０と接点４１とは閉成
し、抵抗Ｒ８を介してトランジスタＴＲ４のベースに電
源を印加することによりＯＮしている。したがって、リ
レーＲＬ５は動作記憶状態となる。そして、ダイオード
Ｄ７には電源が印加されていて、リレーＲＬ４の励磁コ
イル３６が励磁され、このリレーＲＬ４の可動接点３７
と固定接点３８とは閉成する。

すなわち、ここで、第１のバッテリ２における電源は、
第１の切換機構４に備えた第１の接点１０と、接点１９
と、第２の切換機構５の励磁コイル１５と、制御機構７
の外部端子ＡＬ２と、ダイオードＤ９と、リレーＲＬ３
の固定接点３５および可動接点３４とを介して接地して
いることから、前記第１の切換機構４の第１の接点１０
と第２の接点１１とに接続した表示灯９を点灯させるこ
とができる。

つぎに、スタータスイッチＳＷ′をＯＮ操作からＯＦＦ
操作に切換えると、トランジスタＴＲ１はＯＦＦし、ト
ランジスタＴＲ３もＯＦＦし、ダイオードＤ８にも通電
されなくなるが、前記トランジスタＴＲ２がツェナーダ
イオードＺＤを介してＯＮしており、ダイオードＤ４が
接地されていることから、リレーＲＬ３は保持されて、
ダイオードＤ９を介して第２の切換機構５は保持状態と
なる。

そして、リレーＲＬ５は励磁コイル３９の電源がＯＦＦ
されることにより、このリレーＲＬ５の可動接点４０お
よび固定接点４１を開成として、制御機構７の外部端子
ＣＬ１の電位はなくなる。

また、リレーＲＬ４の励磁コイル３６も電源がＯＦＦさ
れることにより、このリレーＲＬ４の可動接点３７およ
び固定接点３８が開成となるとともに、制御機構７の外
部端子ＤＬ２に接続した第３の切換機構６の励磁コイル
１８は非励磁状態となって、第３の切換機構６は復帰す
る。

ここで、コンデンサーＣ４はＯＦＦとなっており、ダイ
オードＤ４を介してリレーＲＬ３の励磁コイル３３は非
励磁状態となり、このリレーＲＬ３の可動接点３４は復
帰し、したがって、第２の切換機構５の励磁コイル１５
は非励磁状態となって、この第２の切換機構５は復帰す
る。

すなわち、制御機構７の外部端子ＤＬ２は、リレーＲＬ
５とリレーＲＬ４とがともに復帰した後、ＯＦＦとな
り、制御機構７の外部端子ＡＬ２は、ダイオードＤ５を
介してリレーＲＬ３が復帰した後ＯＦＦとなる。

そして、リレーＲＬ３が復帰した後、コンデンサーＣ２
の遅延放電をもってリレーＲＬ２も復帰し、第１の切換
機構４の励磁リレー１２が非励磁となって、この第１の
切換機構４の第１の接点１０と第２の接点１１とに接続
した表示灯９は消灯する。

つまり、制御機構７の信号で、第１の切換機構４，第２
の切換機構５および第３の切換機構６へと順を追って制
御し、スタータモータへの電源を１２ボルトから２４ボ
ルトへ切換えて供給して、表示灯９を点灯させ、その
後、第３の切換機構６，第２の切換機構５および第１の
切換機構４の順でＯＦＦし、２４ボルトの電源を１２ボ
ルトに戻して、表示灯９を消灯することができる。

すなわち、運転者がスタータスイッチＳＷ′をＯＮ操作
した際に表示灯９が点灯すれば正常に作動していること
を確認でき、スタータＳＷ′をＯＦＦにしても表示灯９
が点灯している場合には、何らかの異常が発生している
ことを確認できる。

また、表示灯９は、１２ボルト仕様のバルブであって、
２４ボルト仕様のものより信頼性に優れていることは言
うまでもない。

なお、この考案の一実施例においては第１の切換機構４
に備えた第１の接点１０と第２の接点１１とのあいだに
表示灯９を設けた場合を説明したが、第２の切換機構５
に備えた第３の接点１３と第４の接点１４とのあいだに
表示灯９を設けた場合においても同様の効果を得ること
ができる。

［考案の効果］ 以上説明してきたように、この考案による自動車用電源
装置によれば、一端が接地され且つ他端が１２ボルト用
の負荷が接続される１２ボルト供給電圧を有する第１の
バッテリと、 １２ボルト供給電圧を有する第２のバッテリと、 前記第１のバッテリの前記他端に接続した第１の接点
と、前記第２のバッテリの一端に接続した第２の接点
と、前記第１の接点および第２の接点間の開閉を行い且
つ非励磁時に前記第１および第２の接点間を閉成する第
１の励磁コイルを備えた第１の切換機構と、 前記第２のバッテリの他端に接続した第３の接点と、前
記第１のバッテリの前記一端に接続した第４の接点と、
前記第３の接点および第４の接点間の開閉を行い且つ非
励磁時に前記第３および第４の接点間を閉成する第２の
励磁コイルを備えた第２の切換機構と、 前記第１のバッテリの他端に接続した第５の接点と、前
記第２のバッテリの他端に接続した第６の接点と、前記
第５の接点および第６の接点間の開閉を行い且つ非励磁
時に前記第５および第６の接点間を開成する第３の励磁
コイルを備えた第３の切換機構と、 前記第１の励磁コイルより前記第３の励磁コイルを遅ら
せて励磁させ且つ前記第３の励磁コイルより第１の励磁
コイルを遅らせて非励磁とする制御機構とを具備し、前
記第１の切換機構に備えた第１の接点と第２の接点との
あいだ、または、前記第２の切換機構に備えた第３の接
点と第４の接点とのあいだに表示手段を設けた構成とし
たから、作動，不作動および異常発生の有無を運転者に
表示することができるという優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による自動車用電源装置の基本構成を
示す概略図、第２図はこの考案の一実施例による自動車
用電源装置を示す回路図、第３図は従来の自動車用電源
装置を示す回路図である。 １…自動車用電源装置、 ２…第１のバッテリ、 ３…第２のバッテリ、 ４…第１の切換機構、 ５…第２の切換機構、 ６…第３の切換機構、 ７…制御機構、 ９…表示灯（表示手段）、 １０…第１の接点、 １１…第２の接点、 １２…第１の励磁コイル、 １３…第３の接点、 １４…第４の接点、 １５…第２の励磁コイル、 １６…第５の接点、 １７…第６の接点、 １８…第３の励磁コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斎藤 克彦 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 丹治 雄一 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 加藤 勝 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内 (72)考案者 安田 政彦 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が接地され且つ他端が１２ボルト用の
   負荷に接続される１２ボルト供給電圧を有する第１のバ
   ッテリと、 １２ボルト供給電圧を有する第２のバッテリと、 前記第１のバッテリの前記他端に接続した第１の接点
   と、前記第２のバッテリの一端に接続した第２の接点
   と、前記第１の接点および第２の接点間の開閉を行い且
   つ非励磁時に前記第１および第２の接点間を閉成する第
   １の励磁コイルを備えた第１の切換機構と、 前記第２のバッテリの他端に接続した第３の接点と、前
   記第１のバッテリの前記一端に接続した第４の接点と、
   前記第３の接点および第４の接点間の開閉を行い且つ非
   励磁時に前記第３および第４の接点間を閉成する第２の
   励磁コイルを備えた第２の切換機構と、 前記第１のバッテリの他端に接続する第５の接点と、前
   記第２のバッテリの他端に接続した第６の接点と、前記
   第５の接点および第６の接点間の開閉を行い且つ非励磁
   時に前記第５および第６の接点間を開成する第３の励磁
   コイルを備えた第３の切換機構と、 前記第１の励磁コイルより前記第３の励磁コイルを遅ら
   せて励磁させ且つ前記第３の励磁コイルより第１の励磁
   コイルを遅らせて非励磁とする制御機構とを具備し、 前記第１の切換機構に備えた第１の接点と第２の接点と
   のあいだ、または、前記第２の切換機構に備えた第３の
   接点と第４の接点とのあいだに表示手段を設けたことを
   特徴とする自動車用電源装置。