- なぜウィンカーは点滅するの？
- ウィンカーの作動ってどうなってるの？
このような疑問をお持ちではないでしょうか？
又は、お子様から「なんでそうなるの？」って聞かれた事は無いでしょうか？
4649メカニッ君コンニチハ！
３０代半ばで国家１級整備士一発合格。
整備士技術コンクール全国大会３年連続出場。
うち２回は2位を獲得。
整備士歴１５年
自分のスキルが人の役に立つ事を夢見て記事を書いている
4649メカニッ君と申します。
今回はウィンカーの作動について図解を用いてわかりやすく解説します。
この記事を読むと
- ウィンカーの作動を理解できる
- お子様からの「なんで？なんで？なんで？」攻撃を受けた際に引き出しが一つ増える
- 回路図が読めるようになる
以上の事がわかる様になります。
さらに図解だけではなく、実際に回路をを用いて作動確認も行います。
他の記事ではこここまで解説しているサイトはありません。
よろしければ最後までごらんください。
今回使用した道具
今回も電脳サーキットを使用して実際に回路作成を行いました。
簡単・安全に電気回路の勉強ができるので使用頻度の高い勉強道具です。
ウィンカーの作動について
なんでウィンカーは点滅するのか？
結論は「フラッシャーリレー(ウィンカーリレー)によってウィンカーを点滅させる」となります。
回路上のフラッシャーリレーにより、ウィンカーバルブへの電源供給を機械的にON/OFFする事でウィンカーバルブが点滅します。
バルブが切れたり、ウィンカーをLED化するとハイフラなる理由
ウィンカーの一部のバルブが切れてウィンカーの点滅速度が極端に早い事を「ハイフラッシャー」略して「ハイフラ」と言います。
ハイフラの発生原因は、ウィンカーバルブ全体の合成抵抗が大きくなるからです。
ウィンカーバルブ全体の合成抵抗が大きくなると、フラッシャーリレーの適正作動範囲を超える事によりハイフラをなります。
では、なぜウィンカーバルブをLED化するとハイフラになるのでしょうか。
ずばり結論はＬＥＤは消費電力が少ない＝抵抗が大きいと考えられるからです。
※厳密にはLED自体は非オーム抵抗である為、抵抗とゆう概念はありません。
機械式フラッシャーリレーは対応するバルブが定められています。
これは保安基準に適合する点滅回数（６０回～１２０回／１分間）の範囲内にする為です。
この定められた点滅回数で作動するには、ウィンカーバルブの合成抵抗値が大きく関係します。
例えばバルブが一つ切れた場合、並列接続されたバルブの合成抵抗は大きくなります。
この抵抗増加により、フラッシャーリレーの適正作動範囲外となり、保安基準で定める点滅回数よりも早く点滅します。
これをLED化した時に当てはめると、冒頭でも触れたように「LEDは消費電力が少ない＝抵抗が大きい」と考えられるので、
そのままではフラッシャーリレーの適正作動範囲外となってしまいます。
そこで対象範囲内に抵抗値を調整する為に、LEDと並列に抵抗を入れてLEDの合成抵抗を低くします。
これにより、フラッシャーリレーの適正作動範囲内に収まり、保安基準に適合する点滅回数になります。
ウィンカーの作動原理
フラッシャースイッチ手前まで電圧が印加される
フラッシャーライトに電圧が印加される。
左右どちらかのフラッシャーライトにフラッシャーリレーを経由した電圧が印加され、ウィンカーが６０～１２０回／１分で点滅する。
回路図を用いてウィンカーの作動を解説
回路図の見方がわからない人はこちらを参考にして下さい。
回路図内の構成部品の洗い出し例
- バッテリ
- メインスイッチ
- メインヒューズ（３０A）
- ヒューズ（１５A）
- フラッシャーリレー
- ハザードスイッチ
- フラッシャースイッチ
- ダイオード
- フラッシャーライト
- アース
回路図の簡略化
図１はウィンカー回路図をわかりやすく簡略化したものです。
回路を簡略する事で電気の流れが理解しやすくなります。
電気の流れ（右ウィンカー作動時）
4649メカニッ君それでは右ウィンカー作動時の電気の流れを解説します。
電気の入口。
過電流（30A以上）が流れた際に、ヒューズが切れる事により回路を遮断する安全装置。
メインスイッチの記号の見方がわからない方はこちらの記事をごらんください。
過電流（15A以上）が流れた際に、ヒューズが切れる事により回路を遮断する安全装置。
フラッシャーリレーを経由した電圧は６０回～１２０回／分でON↔OFFを繰返す電圧をフラッシャーライトに印加する。
スイッチを右に切りかえる事により、フラッシャーリレーを経由した電圧をフラッシャーライト（右前）（右後）へ印加する。
フラッシャーリレーを経由した６０回～１２０回／分でON↔OFFを繰返す電圧が印加される。
4649メカニッ君ダイオードには電気を一方向にのみ流す特性がある。
この回路図の場合、左→右へ電気を流す事ができる。
逆は電気が流れない。
メータ内のウィンカー作動に点滅するインジケータ。
左右のウィンカー、ハザード作動時に点滅する。
電気の流れ（ハザード作動時）
4649メカニッ君次にハザード作動時の電気の流れについて解説します。
STEP１～５までは先ほどと同様ですので省略します。
省略
ハザードスイッチを「ON」に切りかえる事により、フラッシャーリレーを経由した電圧をフラッシャーライト（前後左右）へ印加する。
スイッチを「ON」に切りかえる事により、フラッシャーリレーを経由した電圧をフラッシャーライト（前後左右）へ印加する。
4649メカニッ君ダイオードには電気を一方向にのみ流す特性がある。
この回路図の場合、左→右へ電気を流す事ができる。
逆へは電気が流れない。
メータ内のウィンカー作動に点滅するインジケータ。
左右のウィンカー、ハザード作動時に点滅する。
ダイオードの役割をわかりやすく解説
4649メカニッ君ダイオードが無い場合の回路図を図6に示しました。
もしダイオードが無い状態でフラッシャーライトを「R」にすると、フラッシャーインジケータライトへの回路を経由して左ウィンカーライトへ回り込みすべてのウィンカーライトとフラッシャーインジケータライトが点滅する事になります。
この回路では左右どちらかのフラッシャースイッチを操作するとハザードと同様の作動をしてしまいます。
このように回路を一方通行にしたい場合に使用するのがダイオードです。
回路を作成して作動確認
作動確認には「電脳サーキット」を用いておこないます。
自宅で簡単に安全に回路を作成できるため、回路の勉強には最適です。
今回はパーツの関係上ウィンカーとハザードを別々に作成していきます。
ウィンカー回路の作動確認
【ウィンカーの作動】
- メインスイッチON
- フラッシャーリレーを経由してウィンカースイッチに断続された電源電圧が印加される
- ウィンカースイッチを左右切り替えて各ウィンカーバルブに電圧を印加
- ボディーアースを経由して回路が成立しウィンカーバルブが点滅する
ウィンカー回路作動の様子
ハザード回路の作動確認
【ハザードの作動】
- メインスイッチON
- フラッシャーリレーを経由してハザードスイッチに断続した電源電圧が印加される
- ハザードスイッチをONして左右ウィンカーバルブに電圧を印加
- ボディアースを経由して回路が成立し左右ウィンカーバルブが点滅ｓる
フラッシャーリレーの作り方
電脳サーキットの中にはフラッシャーリレーがないため、「ミュージックIC」、「トランジスタ」、「抵抗１ｋΩ」を組み合わせて疑似フラッシャーリレーを作成しました。
「電脳サーキット」の中にはフラッシャーリレーがないため、「ミュージックIC」、「トランジスタ」、「抵抗１ｋΩ」を組み合わせて疑似フラッシャーリレーを作成しました。
このミュージックICは右上のスナップファスナーに電源電圧を印加すると右下と左下の回路断続的にON↔OFFを繰り返します。
この特性を利用してトランジスタのベース電流を断続的ON↔OFFすることで疑似的にフラッシャーリレーを作りだしました。
ハザード回路作動の様子
このように「電脳サーキット」は工夫次第で様々な回路を簡単に安全に作成することができます。
電脳サーキットについてもっと知りたい方や、自宅で効率的に電気回路の勉強を行いたい方はこちらの記事が参考になります。
まとめ
今回の記事でウィンカーとメータ内のフラッシャーインジケータ作動についてご理解頂けたのではないでしょうか。
今回の回路のポイントはダイオードです。
ダイオードにより流したい方向をコントロールする事で「フラッシャーインジケータライト」をどのスイッチ操作でも点滅させる事が可能となっています。
回路には様々な装置がありますが、基本を理解すれば簡単に読み解く事が可能です。
回路を読み解く事で論理的思考が身に付きます。
それでは良いカーライフを🚙
よろしくメカニッ君🐶🐶
