电磁开闭装置的制作方法

本发明涉及电磁继电器那样的电磁开闭装置。

背景技术：
例如，日本国专利申请公开号2011-42215(以下称为“文献1”)公开了一种电动汽车，在该电动汽车中，具备应用于系统主继电器等中的电磁继电器。即，电动汽车具备：作为电动机的马达、用于对马达进行驱动的逆变器、由二次电池构成的电池、进行电池与逆变器的连接以及连接解除的系统主继电器、经由逆变器对马达进行驱动控制的马达ECU、和对车辆整体进行控制并且对系统主继电器进行通断控制的主ECU。此外，在电池和系统主继电器之间，设置有检测流过电池的电流(放电电流以及充电电流)的电流传感器。若由电流传感器检测的电流的大小(电流值)超过阈值，则主ECU将系统主继电器断开，将电池从包含逆变器的车辆的电气系统切断。在文献1记载的电动汽车中，由于系统主继电器(电磁开闭装置)和电流传感器单独地安装于车体，因此存在安装作业费事的问题。而且，在电动汽车中，通常，除了马达以外，发电机、充电器、辅机等也由电池来供电，若对各个供电系统的每一个都成对地设置电磁开闭装置和电流传感器则安装作业将会进一步增大。在此，存在一种对流过内部电路的电流进行检测，在检测出的电流超过了阈值的情况下，将接点拉开的电磁继电器(参照日本国专利申请公开号57-163939(以下称为“文献2”))。但是，文献2的电磁继电器不具有将电流的检测值输出到外部的功能，因此在应用于上述电动汽车的情况下，还是需要与外置的电流传感器成对地设置。

技术实现要素：
本发明鉴于上述课题而作，其目的在于使得电磁开闭装置不使用外置的电流传感器就能够将流过电路的电流的大小输出到外部。本发明的电磁开闭装置具备接点部(1)、驱动部(2)、电流检测部(3)以及信息处理部(4)。接点部(1)具备固定接点(10，11)以及可动接点(12)。驱动部(2)构成为通过使所述可动接点(12)移位来使所述可动接点(12)与所述固定接点(10，11)接触或隔离。电流检测部(3)构成为测定流过所述接点部(1)的电流来产生与该电流的大小相应的检测信号。信息处理部(4)构成为根据由所述电流检测部(3)产生的检测信号来生成表示所述电流的大小的输出信号，并输出所述输出信号。在一个实施方式中，所述电流检测部(3)具备磁传感器(30)，该磁传感器(30)构成为对流过所述接点部(1)的电流所产生的磁场进行检测，并产生与该磁场的强度相应的检测信号。在一个实施方式中，电磁开闭装置还具备导电路径(130，140)以及保持部(15)。导电路径(130，140)构成与所述接点部(1)连接的电路(EC2)的一部分。保持部(15)保持所述磁传感器(30)，使得所述磁传感器(30)与所述电路(EC2)的导电路径(130，140)对置。在一个实施方式中，所述电流检测部(3)具备第1以及第2电流检测部(3A以及3B)。所述第1以及第2电流检测部(3A以及3B)的一方的电流检测范围与另一方的电流检测范围至少一部分不同。在一个实施方式中，电磁开闭装置构成为对来自所述电流检测部(3)的信号进行放大。在一个实施方式中，电磁开闭装置还具备存储部(7)，该存储部(7)用于记录流过所述接点部(1)的电流的大小成为规定的阈值以上的次数。在一个实施方式中，电磁开闭装置还具备显示部(9)，该显示部(9)用于显示所述接点部(1)中流过了过电流。在一个实施方式中，所述信息处理部(4)构成为对来自所述电流检测部(3)的检测信号进行处理来生成表示所述电流的大小的输出信号。在一个实施方式中，电磁开闭装置还具备壳体(100)，该壳体(100)至少对所述接点部(1)、所述驱动部(2)、所述电流检测部(3)以及所述信息处理部(4)进行收纳。在一个实施方式中，所述接点部(1)包含第1以及第2固定接点(10以及11)，所述驱动部(2)构成为通过使所述可动接点(12)移位来使所述可动接点(12)与所述第1以及第2固定接点(10以及11)接触或隔离。本发明的电磁开闭装置具有不使用外置的电流传感器就能够将流过电路的电流的大小输出到外部装置的效果。附图说明对本发明的优选的实施方式进一步详细地记述。本发明的其他特征以及优点，与以下的详细记述以及附图相关联能够更好地理解。图1是本发明的实施方式1的电磁开闭装置的框图。图2的图2A以及B是本发明的实施方式1的电磁开闭装置中的电流检测部的示意结构图。图3是本发明的实施方式1的电磁开闭装置中的保持构件的外观立体图。图4是本发明的实施方式2的电磁开闭装置的框图。图5的图5A是本发明的实施方式3的电磁开闭装置的框图，图5B以及5C是动作说明用的输入输出特性图。图6是本发明的实施方式3的电磁开闭装置的另一框图。图7是本发明的实施方式4的电磁开闭装置的框图。图8是本发明的实施方式5的电磁开闭装置的框图。具体实施方式(实施方式1)本实施方式的电磁开闭装置(电磁继电器)，如图1所示，具备：接点部1、驱动部2、电流检测部3、信息处理部4以及壳体100等。接点部1包括固定接点以及可动接点。在图1的例子中，接点部1具有第1以及第2固定接点10以及11、和可动接点12。作为一例，接点部1也可以具有固定接点和第1以及第2可动接点。作为另一例，接点部1也可以具有固定接点和可动接点。如图1所示，第1固定接点10与第2电路(EC2)的第1端13连接，该第2电路(EC2)与连接有用于使可动接点12移位(移动)的驱动部2的第1电路(EC1)不同。详细而言，电磁开闭装置还包含：在第2电路(EC2)的第1端13侧设置的第1端子101；和连接在第1端子101与第1固定接点10之间，且构成第1端13侧的第2电路(EC2)的一部分的第1导电路径130。第2固定接点11与第2电路(EC2)的第2端14连接。详细而言，电磁开闭装置还包含：在第2电路(EC2)的第2端14侧设置的第2端子102；和连接于第2端子102与第2固定接点11之间，且构成第2端14侧的第2电路(EC2)的一部分的第2导电路径140。可动接点12构成为与第1以及第2固定接点10以及11接触或隔离。例如，可动接点12固定于衔铁(armature)(未图示)，且构成为随着衔铁的移动而与第1以及第2固定接点10以及11接触或隔离。即，当2个固定接点10以及11与可动接点12接触，从而接点部1闭合时，第2电路的两端13以及14相互电连接，完成第2电路(EC2)。当2个固定接点10以及11与可动接点12非接触，从而接点部1开放时，第2电路(EC2)的两端13以及14相互非电接触，阻断第2电路(EC2)。第1以及第2端子101以及102分别是例如螺丝端子，能够与外部电线连接。驱动部2构成为通过使可动接点12移位来使可动接点12与第1以及第2固定接点10以及11接触或隔离。例如，驱动部2根据经由输入端子103而从外部装置(例如，现有例中的主ECU)输入的驱动信号，使励磁线圈20流过励磁电流来产生电磁力，并通过该电磁力来使可动接点12移位(移动)。电流检测部3被构成为测定流过接点部1的电流来产生与该电流的大小(电流值)相应的检测信号(例如，电流信号)。例如，如图2A所示，电流检测部3具有利用了霍尔效应的磁传感器30、和第2电路(EC2)的第1端13侧贯通的圆环状的芯31。即，若电流穿过第2电路(第2导电路径140)而流过接点部1，则在第2电路(第2导电路径140)的周围产生与该电流的大小相应的磁场(磁通)。若该磁通穿过芯31而与磁传感器30交链，则从磁传感器30向信息处理部4提供与磁场的强度(磁通密度)相应的检测信号。作为另一例，磁传感器30也可以是磁阻元件。在此情况下，也可以如图2B所示不设置芯31而将磁传感器30(磁阻元件)配置在第2电路(例如第1导电路径130)的附近。若像这样利用磁传感器30作为电流检测部3，则能够以较少的部件个数非接触地检测流过第2电路(例如第1导电路径130)的电流，能够实现制造成本的降低、小型化。在此，如图3所示，优选设置保持磁传感器30的保持构件15，使得磁传感器30面向第2电路(例如第1导电路径130)。保持构件15由具有绝缘性的合成树脂材料形成，一体地包含一对侧壁部150以及150、和对该一对侧壁部150以及150进行连结的连结部151。侧壁部150以及150各自为长方体形状，沿着侧壁部150以及150的厚度方向对置配置。连结部151对侧壁部150以及150的中央部分进行连结。即，保持构件15具有H状的横剖面。第1导电路径130包含例如矩形状的金属板，该金属板的两侧部分别被嵌入成型(insertmolding)于侧壁部150以及150的内面。在图3中，金属板配置在连结部151的两侧的一方(上侧)。另一方面，矩形状的布线板32配置在连结部151的两侧的另一方(下侧)，布线板32的两侧部被嵌入成型于侧壁部150以及150的内面。在布线板32的中央的连结部151侧搭载磁传感器30。于是，通过保持构件15，将磁传感器30和第2电路(例如第1导电路径130)在电绝缘的状态下保持一定距离地对置配置，因此能够稳定地检测流过第2电路(EC2)的电流。作为另一例，保持磁传感器30的保持构件15也可以配置于第2导电路径140，对第2导电路径140所包含的金属板进行保持。信息处理部4构成为通过对来自电流检测部3的检测信号进行电流/电压变换等信号处理，来生成表示流过接点部1的电流大小的输出信号(电压信号)。而且，信息处理部4构成为将所生成的输出信号经由信息输出端子104输出到外部装置(例如，现有例中的马达ECU)。不过，信息输出端子104也可以是螺丝端子、无螺丝端子(快速连接端子)、或者连接器。此外，还设置有用于从外部的电源(电池等)向除了接点部1之外的驱动部2、电流检测部3以及信息处理部4提供动作电源的电源电路(未图示)。信息输出端子104与第3电路连接。第3电路既可以与第1电路(EC1)相同也可以不同。于是，本实施方式的电磁开闭装置，对穿过第2电路(EC2)的第1导电路径130(或第2导电路径140)而流过接点部1的电流的大小进行检测，并将检测出的电流的大小(输出信号)输出到外部装置，因此不使用外置的电流传感器就能够将流过第2电路(EC2)的电流大小输出到外部装置。尤其是，在本实施方式的电磁开闭装置应用于电动汽车的情况下，只要在从电池向马达的供电系统以及向发电机、充电器、辅机等的供电系统中分别仅设置电磁开闭装置，就能够执行各供电系统的电路开闭和电流检测，能够大幅简化向车体的安装作业。(实施方式2)本实施方式的电磁开闭装置，如图4所示具备2个电流检测部3A以及3B和2个信息处理部4A以及4B，这一点与实施方式1不同。其他构成与实施方式1相同。为了清楚，对同样的要素分配与实施方式1中表示的符号相同的符号。2个电流检测部3A以及3B的电流检测范围至少一部分不同。例如，电流检测部(第1电流检测部)3A具有第1电流检测范围。第1电流检测范围是例如±200安培的范围。电流检测部(第2电流检测部)3B具有比第1电流检测范围更宽的第2电流检测范围。第2电流检测范围是例如±1000安培的范围。换言之，电流检测部3A以及3B中的一方的电流检测范围与另一方的电流检测范围至少一部分不同。另外，为了使电流检测部3A以及3B的电流检测范围不同，例如，可以由利用了霍尔效应的磁传感器30和芯31来构成电流检测部3A，并仅由利用了霍尔效应的磁传感器30来构成电流检测部3B。信息处理部(第1以及第2信息处理部)4A以及4B构成为：对从各个电流检测部3A以及3B输出的检测信号进行例如与实施方式1同样的处理来生成输出信号(第1以及第2输出信号)，并分别经由专用的信息输出端子(第1以及第2信息输出端子)104A以及104B向外部装置输出第1以及第2输出信号。于是，在本实施方式的电磁开闭装置中，能够由具有比第2电流检测范围更窄的第1电流检测范围的电流检测部3A来检测通常时的电流，并由具有比第1电流检测范围更宽的第2电流检测范围的电流检测部3B来检测异常时的电流(过电流)。(实施方式3)本实施方式的电磁开闭装置，如图5A所示，在信息处理部4的输出端并联连接2个信息输出端子(第1以及第2信息输出端子)104a以及104b，并将由信息处理部4生成的输出信号通过放大器40放大后从第2信息输出端子104b输出，这一点与实施方式1不同。其他构成与实施方式1相同。为了清楚，对同样的要素分配与实施方式1中表示的符号相同的符号。图5B表示电流检测部3以及信息处理部4的组合电路的检测特性。横轴表示电流检测部3的电流检测范围(±200安培)，纵轴表示从信息处理部4输出的输出信号的输出范围(0.5～4.5伏特)。在此，在由电流检测部3检测的电流处于电流检测范围的一部分范围(例如，±20安培的微少范围)的情况下，信息处理部4的输出也成为上述输出范围(电压范围)的一部分(例如2.3伏特～2.7伏特(其中，0安培时为2.5伏特))(参照图5B)。在本实施方式中，当从信息处理部4输出的输出信号包含在上述输出范围的一部分(2.3伏特～2.7伏特)中时，放大器(放大部)40以规定增益(例如10倍的增益)对该范围(2.5伏特±0.2伏特)内的电压进行放大，由此获得了2.5伏特±2.0伏特、即0.5伏特～4.5伏特的范围内的输出信号(第2输出信号)。其结果，当电流的绝对值较小时，虽然分辨率较低但也能够输出大概的值。在一例中，信息处理部4构成为：具有与第1以及第2信息输出端子104a以及104b分别电连接的第1以及第2输出端，若输出信号的值处于规定范围内，则将输出信号经由放大器40提供给第2信息输出端子104b，此外，还将输出信号提供给第1信息输出端子104a。在一例中，如图6所示，电磁开闭装置包含2个信息处理部(第1以及第2信息处理部)4A以及4B。放大器40连接在电流检测部3与信息处理部4B之间。2个信息处理部4A以及4B都具有与实施方式1中的信息处理部4相同的构成。而且，信息处理部4A对从电流检测部3输出的检测信号进行信号处理来生成输出信号(第1输出信号)，并经由专用的信息输出端子104a向外部装置输出第1输出信号。信息处理部4B对从电流检测部3输出后被放大器40放大的检测信号进行信号处理来生成输出信号(第2输出信号)，并经由专用的信息输出端子104b向外部装置输出第2输出信号。不过，信息处理部4B构成为：例如，在电流检测部3的电流检测范围为±200安培的情况下，当从电流检测部3输出的检测信号的信号电平为与±20安培的范围相对应的值时生成输出信号。像这样，在本实施方式中，能够提高电流的绝对值较小时的分辨率。此外，若电流检测范围处于比±200安培的范围窄得多的范围，则也可以将图6的构成中的放大器40置换为衰减器(attenuator)。例如，只要通过衰减器将电流检测部3的输出衰减到10分之1，则能够从信息处理部4B获得±20安培的范围的第2输出信号。此外，若电磁开闭装置还具备具有0～1000安培的电流检测范围的(第2)电流检测部3，则能够由该具有较宽电流检测范围的电流检测部3来检测异常时的电流(过电流)，并将放大器40置换为衰减器，从信息处理部4B将通常时的电流(±200安培)输出到外部装置。(实施方式4)本实施方式的电磁开闭装置，如图7所示，追加了比较部5、计数器6以及存储部7，这一点与实施方式1不同。其他构成与实施方式1相同。为了清楚，对同样的要素分配与实施方式1中表示的符号相同的符号。比较部5构成为：将来自信息处理部4的输出信号(电压信号值)与规定的阈值进行比较，在输出信号为阈值以上的情况下对计数器6提供相加计数信号(例如，用于将计数器6的计数值增加1的信号)。在此，被比较部5用来与输出信号比较的阈值，被设定为比流过接点部1的电流的额定值(与该额定值对应的电压值)更大的值。即，当流过了比额定值更大的电流时从比较部5向计数器6输出相加计数信号。计数器6将从比较部5输出的相加计数信号作为触发来对计数值进行相加计数，若计数值超过规定值，则将计数值超过规定值的次数记录在存储部7中。另外，存储部7由像闪存那样可改写的非挥发性的半导体存储器构成。而且，记录在存储部7中的次数，例如经由信息输出端子104或其他端子从外部被读出。于是，在本实施方式的电磁开闭装置中，由于记录了流过接点部1的电流大小成为规定的阈值以上的次数，因此能够基于该次数来确认流过过电流的历史记录，其结果，具有容易判断是否需要更换等的优点。(实施方式5)本实施方式的电磁开闭装置，如图8所示，追加了比较部5、驱动电路8以及显示电路9，这一点与实施方式1不同。其他构成与实施方式1相同。为了清楚，对同样的要素，分配与实施方式1中表示的符号相同的符号。比较部5具有与实施方式4中的比较部5相同的构成，且构成为：当从信息处理部4输出的输出信号为阈值以上时将高电平的控制信号提供给驱动电路8，当输出信号不足阈值时将低电平的控制信号提供给驱动电路8。另外，被比较部5用来与输出信号比较的阈值，与实施方式4同样地被设定为比流过接点部1的电流的额定值更大的值。此外驱动电路8构成为：当来自比较部5的控制信号从低电平变化为高电平时将接通驱动信号提供给显示电路9，当控制信号从高电平变化为低电平时将断开驱动信号提供给显示电路9。显示电路9将由发光二极管构成的显示元件90、电池91、限流用的电阻元件92、常开型的闩锁继电器93串联连接而构成。若从驱动电路8输出接通驱动信号则闩锁继电器93接通，若从驱动电路8输出断开驱动信号则闩锁继电器93断开。而且，在闩锁继电器93接通的期间，显示元件90通过从电池91经由闩锁继电器93以及电阻元件92而流过的电流而发光(点亮)，若闩锁继电器93关闭则电流不再流动从而显示元件90熄灭。即，在本实施方式的电磁开闭装置中，使显示电路9的显示元件90点亮来显示在接点部1流过了过电流，因此能够从外部确认流过了过电流，其结果，具有容易判断是否需要更换等的优点。