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CN1316530C - 电磁铁控制的多触点式电磁继电器 - Google Patents

电磁铁控制的多触点式电磁继电器 Download PDF

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CN1316530C CNB2003101242033A CN200310124203A CN1316530C CN 1316530 C CN1316530 C CN 1316530C CN B2003101242033 A CNB2003101242033 A CN B2003101242033A CN 200310124203 A CN200310124203 A CN 200310124203A CN 1316530 C CN1316530 C CN 1316530C
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Abstract

本发明涉及电磁铁控制的多触点式电磁继电器，本发明是为了解决所述问题而提出的，其目的是要提供利用一种电磁铁控制的多触点式电磁继电器，从组合开关发出的转接信号在以BCM(车体控制组件)为媒介将电力供给负载的同时，利用在所述BCM上接收的各种转接信号，有选择地使在电磁继电器上形成的二个线圈励磁，利用这种转接部的移动，使固定触点部成为多种触点形态，借此，在可以模块化的同时，可实现成本降低和部件的重量减轻。

Description

电磁铁控制的多触点式电磁继电器
技术领域
本发明涉及一种多触点式电磁继电器，其结构为，从组合开关产生的转接信号，在以BCM(车体控制组件：Body Control Module)为媒介将电力供给负载的同时，利用在上述BCM上接收的各种转接信号，有选择地使在电磁继电器上形成的二个线圈励磁，这种转接部的移动，使固定触点部成为多种触点形态。
背景技术
一般，如图12所示，汽车上为了使电子装置与电源100连接，使用许多电线配线，其中，沿车辆纵轴全长设置的电气配线，为了装配上方便，中间部分分离，通过将电磁继电器200与该分离部分相互连接，再通过控制部的开关400的转接信号，使负载300动作。
这时，上述控制部的低电流的转接动作，通过上述电磁继电器200，稳定地将电源供给在高电流运转的负载300。
为了在电磁继电器中实现多个触点形态，还提出了将多个电磁继电器组合在上述图1的一般形式的电磁继电器系统之外的多触点式电磁继电器结构。
例如，有日本特开2001-185015号公报所述的，在集合框内安装有双接通式电磁继电器和单接通式电磁继电器的多连接电磁继电器(multi-connection electromagnetic relay)。
但是，随着车辆内的电气、电子装置功能变得更复杂，有变更为如下方式的趋势：以车体控制器电子控制装置(Body Control Module：车体控制组件，以下称为BCM)为媒介的电路结构，上述BCM接收多个转接信号，判断该信号，通过晶体管的通断，控制多个电磁继电器。
例如，先前的车辆中，转向指示开关和异常灯开关、防盗警报功能全部与转向指示灯电磁继电器连接，形成开关和电线在机械和电气上复杂的结构，但在最近的车辆中，全部开关的信号输入BCM，该BCM判断信号的优先顺序，控制二个转向指示电磁继电器。
这里，上述BCM为车辆运转者的便宜装置，可以实行电源窗口控制、括水器电机控制、门锁促动器控制、防盗控制和室内灯控制等多利功能，除了内部装有给定的程序的微型计算机(Micom)以外，还含有与辅助电子控制装置(LCU，Local Control Unit：局部控制单元)通信用的通信用电子元件。
在这利情况下，上述日本特开2001-185015号的电磁继电器结构的应用范围有限，因此需要开发一种基于使用BCM的车辆，由一个电磁继电器构成多个负载电路的结构构成的电磁继电器结构。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是要提供利用一种电磁铁控制的多触点式电磁继电器，从组合开关发出的转接信号在以BCM(体控制组件)为媒介将电力供给负载的同时，利用在上述BCM上接收的各种转接信号，有选择地使在电磁继电器上形成的二个线圈励磁，通过这种转接部的移动，使固定触点部成为多种触点形态。在可以实行模块化的同时，可降低成本和使零部件重量减轻的。
以下，说明为了达到上述目的的本发明的特征。
本发明的电磁铁控制的多触点式电磁继电器，其结构为，由组合开关发出的转接信号在以BCM为媒介将电力供给负载的同时，利用上述BCM接收的各种转接信号使线圈励磁，形成触点形态，其特征为，结构包含：工作部11，由具有三个垂直端子部11a-1～11a-3和水平连接该垂直端子部11a-1～11a-3的水平部13a-4的“E”字形铁芯11a、和各自与电源电压14连接的卷绕在该铁芯11a的水平部13a-4上的第一和第二励磁线圈11b、11c构成；转接部12，设置在上述工作部11的上端，由上述第一和第二励磁线圈11b、11c的电磁力施加排斥力和吸引力、左右滑动移动的永久磁铁12a和可动触点12b构成；和固定触点部13，设置在上述转接部12的上端由有选择地与上述左右可变式转接部12的可动触点12b转接的多个固定触点13a构成。
特别是，上述第一和第二励磁线圈11b、11c分别在同一个方向卷绕在上述工作部11的水平部13a-4上，同时改变其电流方向，可以改变上述转接部12的可动触点12b的位置。
附图说明
图1为表示本发明的电磁铁控制的多触点式电磁继电器的结构的概略构成图。
图2为表示电流加在第一励磁线圈上的情况下的动作状态的图。
图3为图2的详图。
图4为表示电流加在第二励磁线圈上的情况下的动作的状态的图。
图5为图4的详图。
图6为表示电流加在第一和第二励磁线圈上的情况下的动作状态的图。
图7为图6的详图。
图8a为表示第二垂直端子部为N极情况下，工作的转接部的位置的图。
图8b为表示第二垂直端子部为N极的情况下，工作的转接部的位置的图。
图8c为表示第二垂直端子部为N极的情况下，工作的转接部的位置的图。
图9为表示BCM的内部电路的结构的电路构成图。
图10为表示本发明的电磁铁控制的多触点式电磁继电器的另一个
实施例。
图11为图10的工作图。
图12为表示一般的继电器的电路结构的电路构成图。
符号说明：10电磁继电器；11工作部；11a铁芯；11a-1～11a-3垂直端子部；11a-4水平部；11b第一励磁线圈；11c第二励磁线圈；12转接部；12a永久磁铁；12b可动触点；13固定触点部；13a、13a’固定触点；14电源电压；15GND(接地)；20 BCM；30开关。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明结构。
如图1所示，电磁继电器10形成有工作部11，其由具有三个垂直端子部11a-1～11a-3和水平连接该垂直端子部11a-11～11a-3的水平部13a-4的“E”字形的铁芯11a、和分别卷绕在该铁芯11a的水平部13a-4上的二个励磁线圈11b、11c构成。
另外，在与上述工作部11邻近的上端，形成有由永久磁铁12a和可动触点12b构成的转接部12，上述转接部12设置为，利用卷绕在上述工作部11上的励磁线圈11b、11c的电磁力施加斥力和吸引力，可以左右地滑动移动。
另外，在上述转接部12的上端，形成与负载(图中没有示出)连接的固定触点部13，上述固定触点部13由6个固定触点13a构成。
6个固定触点13a分别与汽车的各个负载连接，利用从上述工作部产生的电磁力，转接部12有选择地在固定触点13a的位置上配置、转接。
另一方面，在电源不加在上述工作部11的励磁线圈11b、11c上的状态下，只利用转接部12的永久磁铁12a的磁力，可将转接部12的中心和工作部11的中心维持一致。
下面，参照上述的结构，说明在本发明的多触点式电磁继电器10的转接部12上形成的可动触点12b，和在固定触点部13上形成的固定触点13a的选择转接的原理。
首先，如图2和图3所示，当只将电源加在工作部11的第一励磁线圈11b上，电源电压14的电流沿着第一励磁线圈11b流向接地(GND)15时，根据利用电流和磁场设定力的方向的右手法则的安培法则，磁场在第一垂直端子部11a-1的方向形成，上述第一垂直端子部11a-1形成N极，其他二个垂直端子部11a-2、11a-3形成S极。
这样，在上述转接部12的永久磁铁12a上形成的N极和工作部11的N极，依靠相互的斥力推开，使转接部12向右方向移动，利用与上述第二和第三垂直端子部11a-2、11a-3的S极的吸引力而停止保持在图中的位置。
这时，上述转接部12的可动触点12b转接至固定触点部13的第一固定触点13a-1处。...........(1)
又如图4和图5所示，当电源只加在上述工作部11的第二励磁线圈11c上，电源电压14的电流沿着第二励磁线圈11c流向接地15时，根据利用电流和磁场设定力的方向的安培法则，在第三垂直端子部11a-3的方向上形成磁场，上述第三垂直端子部11a-3形成N极，其他二个垂直端子部11a-1、11a-2形成S极。
这时，上述第二励磁线圈11c的电流方向与上述第一励磁线圈11b的电流方向相反地形成，这样使第二励磁线圈11c的磁场方向与图2的方向相反。
这样，上述转接部12的动作与上述(1)的方法不同，由于上述工作部11的第二垂直端子部11a-2的S极，在上述转接部12的永久磁铁12a形成的N极和S极产生相互吸引力和排斥力，可向右方向稍微移动，因此，上述转接部12的可动触点12b转接至固定触点部13的第三个触点13a-3处。...........(2)
另一方面，当在工作部11的第一励磁线圈11b和第二励磁线圈11c上加电源，电源电压14的电流，沿着第一励磁线圈11b和第二励磁线圈流向接地15时，在第一垂直端子部11a-1和第三垂直端子部11a-3的方向上，形成磁场，上述第一垂直端子部11a-1和第三垂直端子部11a-3上形成N极，在第二垂直端子部11a-2上形成S极。
这样，在转接部12的永久磁铁12a上的N极和工作部11的N极，由相互的斥力推开，S极由吸引力吸引，从而停止在上述二个位置的中间位置上，保持在图面的位置。
这时，上述转接部12的可动触点12b转接至固定触点部13的第二固定触点13a-2处。...........(1)
另一方面，如同在上述工作部11的第二垂直端子部11a-2上形成N极一样，将通过第一和第二励磁线圈11b、11c的电流方向变更成相反方向，可利用上述原理，转接至其它固定触点13a-4、13a-5、13a-6。
图8a-8c表示该其它处的原理。图8a表示转接至第四固定触点13a-4，图8b表示转接至第五固定触点13a-5，图8c表示转接至第六固定触点13a-6。
即：利用加在二个励磁线圈11b、11c上的电源，转接部12可变更共6种位置，这样，在根据上述可动触点12b的选择的各个位置，设置固定触点13a的情况下，可以独立地转接6个触点。
如图1所示，加在上述第一和第二励磁线圈11b、11c上的电源，由BCM(Body Control Module)20的内部电路供给。如图9所示，在晶体管21断开(off)状态下，输出端(OUTPUT)22的输出为0V(GND)；当上述晶体管21接通(ON)时，输出端22具有Vcc-Vce的值。
这里上述Vcc表示电源电压，Vce表示晶体管的集电极部和发射极部的电压。
即：上述BCM20的内部电路结构，除了该电路以外，可以有多利方法。该BCM20判断从各个开关30输入的信号，通过上述晶体管21的接通和断开，将电源供给四个输出端22的线路，或使线路接地(GND)可以控制电磁继电器10，变更上述晶体管21的接通、断开可如上所述控制6个触点位置。
另一方面，上述电磁继电器10的转接部12的位置，由于工作部11上形成的垂直端子部11a-1～11a-3的截面积和形状、永久磁铁12a的形状、和磁化特性等，可以与上述提示的位置有少许出入。
这里，改变上述垂直端子部11a-1～11a-3或永久磁铁12a的结构时应注意的地方是，在电源不加在励磁线圈11b、11c上的情况下，必需使上述转接部12可常回归至最初的位置。
如此构成的本发明的电磁铁控制的多触点式电磁继电器，不是仅将从上述BCM20输出的电流值适用于接通、断开值，而是在变换成各种大小的值的情况下，可以在上述提示的6利触点位置以外的多个触点位置，控制转接部12。
图10表示本发明的电磁铁控制的多触点式电磁继电器的另一个实施例。如图所示，本发明所希望的实施例在纵方向构成固定触点部13的固定触点13a-1’、13a-2’、13a-3’，它可利用上述电路的功能，改变触点位置和形状。
如图11所示，在纵方向平行设置具有不同长度的多个固定触点13a-1，、13a-2’、13a-3’，转接部12的可动触点12b在横方向滑动移动的情况下，通过这种动作，可最初转接至长度长的第一固定触点13a-1’，其次在转接至第一固定触点13a-1’的同时，转接至第二固定触点13a-2’。
通过最后的动作，在转接至第一和第二固定触点13a-1’、13a-2’的同时，转接至第三固定触点13a-3’，与它们连接的三个负载可分阶段而且连续地动作。
此为一上述负载连续动作的结构，可用于多种结构部件。
如上所述，本发明的电磁铁控制的多触点式电磁断电器，通过将最大6个电磁继电器组合，可以实现模块化，降低成本，并且通过减少共用零件(电磁铁铁芯，励磁线圈等)可以减轻重量。

Claims (3)

1.一种电磁铁控制的多触点式电磁继电器，其结构为，由组合开关发出的转接信号在以车体控制组件为媒介将电力供给负载的同时，利用所述车体控制组件接收的各种转接信号使线圈励磁，形成触点形态，其特征为，结构包含：
工作部(11)，由具有三个垂直端子部(11a-1～11a-3)和水平连接该垂直端子部(11a-1～11a-3)的水平部(13a-4)的“E”字形铁芯(11a)、和各自与电源电压(14)连接的卷绕在该铁芯(11a)的水平部(13a-4)上的第一和第二励磁线圈(11b、11c)构成；
转接部(12)，设置在所述工作部(11)的上端，由所述第一和第二励磁线圈(11b、11c)的电磁力施加排斥力和吸引力、左右滑动移动的永久磁铁(12a)和可动触点(12b)构成；和
固定触点部(13)，设置在所述转接部(12)的上端，有选择地与所述左右可变式转接部(12)的可动触点(12b)转接的多个固定触点(13a-1～13a-6)构成。
2.如权利要求1所述的电磁铁控制的多触点式电磁继电器，其特征为，所述第一和第二励磁线圈(11b、11c)分别在同一个方向卷绕在所述工作部(11)的水平部(13a-4)上，同时改变其电流方向，可以改变所述转接部(12)的可动触点(12b)的位置。
3.一种电磁铁控制的多触点式电磁继电器，其结构为，由组合开关发出的转接信号在以车体控制组件为媒介将电力供给负载的同时，利用所述车体控制组件接收的各种转接信号使线圈励磁，形成触点形态，其特征为，结构包含：
工作部(11)，由具有三个垂直端子部(11a-1～11a-3)和水平连接该垂直端子部(11a-1～11a-3)的水平部(13a-4)的“E”字形铁芯(11a)、和各自与电源电压(14)连接的卷绕在该铁芯(11a)的水平部(13a-4)上的第一和第二励磁线圈(11b、11c)构成；
转接部(12)，设置在所述工作部(11)的上端，由所述第一和一和第二励磁线圈(11b、11c)的电磁力施加排斥力和吸引力、左右滑动移动的永久磁铁(12a)和可动触点(12b)构成；和
固定触点部(13)，由在所述转接部(12)的上端以各自不同的长度在纵向平行设置的、可与所述左右可变式转接部(12)的可动触点(12b)分阶段而且连续地同时转接的多个固定触点(13a-1’、13a-2’、和13-3’)构成。
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