JP2543035Y2 - 回転機の駆動制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は回転機の駆動制御回路に
係り、詳しくは回転機を正逆回転又は回転を停止させる
リレーの保護を行う回転機の駆動制御回路に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９に示すように、直流モータ５
１の両端には第５，６のリレーＲｙ５２，Ｒｙ５３がぞ
れぞれ接続されている。前記第５のリレーＲｙ５２の切
換片５４は図示しない切換制御回路により接点５５，５
６に切換接続されるようになっている。又、前記接点５
５は電源５７に接続され、接点５６はアース５８に接続
されている。

【０００３】同様に、前記第６のリレーＲｙ５３の切換
片５９は図示しない切換制御回路により接点６０，６１
に切換接続されるようになっている。又、前記接点６０
は電源５７に接続され、接点６１はアース５８に接続さ
れている。

【０００４】従って、図示しない切換制御回路により第
５のリレーＲｙ５２の切換片５４が接点５５に接続さ
れ、第６のリレーＲｙ５３の切換片５９が接点６１に接
続されると、電源５７から直流モータ５１に電流Ｉ10が
流れて該直流モータ５１が回転する。又、逆に図示しな
い切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の切換片５
４が接点５６に接続され、第６のリレーＲｙ５３の切換
片５９が接点６０に接続されると、電源５７から直流モ
ータ５１に電流Ｉ11が流れて該直流モータ５１が逆回転
する。

【０００５】又、前記直流モータ５１の回転を停止させ
る場合においては、第５，６のリレーＲｙ５２，Ｒｙ５
３の切換片５４，５９を接点５６，６１に接続し、直流
モータ５１の両端をアース５８に接続する。すると、直
流モータ５１は閉ループとなるため、直流モータ５１の
慣性回転にて発生する起電力により逆電流が直流モータ
５１に流れて回転が速やかに停止する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
図示しない切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の
切換片５４が接点５５に接続され、第６のリレーＲｙ５
３の切換片５９が接点６１に接続された状態において、
モータ５１の回転を停止させるべく、図示しない切換制
御回路により第５のリレーＲｙ５２の切換片５４を接点
５５から切り離し、接点５６へ接続する。このとき、切
換片５４と接点５５との間に放電が発生し、この放電に
より接点５５，５６間を接続してしまう。従って、電源
５７から接点５５，５６を介して短絡電流Ｉ12が流れ、
第５のリレーＲｙ５２の接点５５，５６が溶損する。そ
のため、第５のリレーが壊れてしまうという問題があ
る。

【０００７】本考案は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はリレーが壊れることを防
止することができる回転機の駆動制御回路を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は上記問題点を解
決するため、第１考案は、回転機の両方の各端子を電源
又はアースにそれぞれ切換接続する第１，第２のリレー
により、前記回転機を正回転又は逆回転させるとともに
該回転機の回転方向を切り換える際に前記回転機の両端
子をそれぞれ接続して一旦その回転機を減速させる回転
機の駆動制御回路であって、前記第１，第２のリレーに
電源を供給又は遮断する電源供給手段と、前記回転機の
回転方向を切り換える際に、前記電源供給手段により電
源供給を遮断した後に前記回転機の両端子が接続するよ
うに前記第１及び第２のリレーの一方を切り換え、その
所定時間後他方のリレーを切り換えるように、第１及び
第２のリレーを制御する開閉制御手段とを備えたことを
その要旨とする。

【０００９】第２考案は、前記電源供給手段を第３のリ
レーにより構成し、電源側に接続されることにより電源
を供給し、電源遮断時は開放状態としたことをその要旨
とする。

【００１０】第３考案は、前記電源供給手段をトランジ
スタにより構成したことをその要旨とする。

【００１１】

【作用】第１考案においては、回転機の回転方向を切り
換える際、電源供給手段により電源供給を遮断した後、
開閉制御手段は前記回転機の両端子が接続するように第
１及び第２のリレーの一方を切り換える。そして、回転
機の両端子が接続された後、他方のリレーを切り換え
る。すると、回転機の端子が逆になって回転機の回転方
向が切り換えられる。

【００１２】従って、電源供給手段により電源供給を遮
断した後、惰性回転している回転機の両端子を接続して
ブレーキ電流による減速を充分に行うために第１及び第
２のリレーの一方を切り換えるため、第１及び第２のリ
レーのうち切り換えられたリレーには放電が発生せず短
絡電流は流れない。このため、切り換えられたリレーの
溶損が防止される。さらに、回転機の回転方向を変える
ために行う第１及び第２のリレーの他方の切り換えは、
上記一方のリレーの切り換えから所定時間を置いてから
行うことにしているため、回転機の回転を充分に減速し
てから行われ、惰性回転で発生するブレーキ電流による
放電をも防止することができる。このため、他方のリレ
ーの溶損も防止できる。

【００１３】第２考案においては、回転機の回転方向を
切り換える際、第３のリレーの開放を行った後、開閉制
御手段は前記回転機の両端子が接続するように第１及び
第２のリレーの一方を切り換える。そして、回転機の両
端子が接続された後、他方のリレーを切り換える。する
と、回転機の端子が逆になって回転機の回転方向が切り
換えられる。

【００１４】この第３のリレーの開放のとき、放電は発
生するが、第１及び第２のリレーにより回転機の両端が
電源とアースにそれぞれ接続されているので回転機の内
部抵抗により第３のリレーには短絡電流は流れない。

【００１５】更に、第３のリレーの開放を行った後、第
１及び第２のリレーを切換接続するため、第１及び第２
のリレーには放電が発生せず短絡電流は流れない。この
ため、各リレーの溶損の防止が行われる。

【００１６】第３考案においては、回転機の回転方向を
切り換える際、トランジスタのオン・オフ動作により電
源供給を遮断した後、開閉制御手段は前記回転機の両端
子が接続するように第１及び第２のリレーの一方を切り
換える。そして、回転機の両端子が接続された後、他方
のリレーを切り換える。すると、回転機の端子が逆にな
って回転機の回転方向が切り換えられる。

【００１７】従って、トランジスタのオン・オフ動作に
より電源供給を遮断した後、第１及び第２のリレーを切
換接続するため、第１及び第２のリレーには放電が発生
せず短絡電流は流れない。このため、各リレーの溶損の
防止が行われる。

【００１８】

【実施例】以下、本考案を車両用ワイパーアームを駆動
させる回転機（直流モータ）の駆動制御回路に具体化し
た一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１９】図１に示すように、駆動制御回路１を構成
する開閉制御手段としてのコントローラ２には直流電源
３が並列接続されている。又、前記コントローラ２には
操作スイッチ４が接続され、この操作スイッチ４のオン
操作に基づいて駆動制御回路１が動作するようになって
いる。

【００２０】前記直流電源３の正極には第３のリレーと
しての電源切換リレーＲｙの接点５ａが接続されてい
る。又、前記電源切換リレーＲｙの接点５ｂはオープン
端子となっており、前記電源切換リレーＲｙの切換片５
ｃは接点５ａ又は接点５ｂに対して切換接続されるよう
になっている。尚、電源切換リレーＲｙが動作していな
い状態（非動作状態）のとき、切換片５ｃは接点５ｂに
接続されている。

【００２１】前記直流電源３の正極には前記電源切換リ
レーＲｙの励磁コイル６の一端が接続され、該励磁コイ
ル６の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトランジスタＴ
ｒ１のコレクタに接続されている。又、前記トランジス
タＴｒ１のベースは前記コントローラ２に接続されてい
る。そのコントローラ２からトランジスタＴｒ１のベー
スにＨレベル（高電位）信号が出力されると、該トラン
ジスタＴｒ１はオンする。このため、励磁コイル６は励
磁されて電源切換リレーＲｙが動作状態となり、前記切
換片５ｃは接点５ｂから離間して接点５ａに切換接続さ
れる。

【００２２】又、コントローラ２からトランジスタＴｒ
１のベースにＬレベル（低電位）信号が出力されると、
該トランジスタＴｒ１はオフする。このため、励磁コイ
ル６は消磁されて電源切換リレーＲｙが非動作状態とな
り、前記切換片５ｃは接点５ａから離間して接点５ｂに
切換接続される。

【００２３】尚、励磁コイル６に対して逆バイアスとな
るダイオードＤが並列に接続されている。このダイオー
ドＤによって励磁コイル６が消磁されたとき発生する逆
起電力を吸収してトランジスタＴｒ１のコレクタ・エミ
ッタ間の耐電圧を超えないようにしている。

【００２４】前記電源切換リレーＲｙの切換片５ｃは第
１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２の接点７ａ，９ａにそれ
ぞれ接続されている。前記第１，２のリレーＲｙ１，Ｒ
ｙ２の接点７ｂ，９ｂは前記直流電源３の負極にそれぞ
れ接続されている。

【００２５】前記第１のリレーＲｙ１の切換片７ｃは前
記接点７ａ又は接点７ｂに対して切換接続されるように
なっている。尚、第１のリレーＲｙ１が動作していない
状態（非動作状態）のとき、切換片７ｃは接点７ｂに接
続されている。そして、前記切換片７ｃは接続端子１１
ａを介して直流モータ１２の一端に接続されている。

【００２６】又、前記直流電源３の正極には前記第１の
リレーＲｙ１の励磁コイル８の一端が接続され、該励磁
コイル８の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトランジス
タＴｒ２のコレクタに接続されている。又、前記トラン
ジスタＴｒ２のベースは前記コントローラ２に接続され
ている。そのコントローラ２からトランジスタＴｒ２の
ベースにＨレベル（高電位）信号が出力されると、該ト
ランジスタＴｒ２はオンする。このため、励磁コイル８
は励磁されて第１のリレーＲｙ１が動作状態となり、前
記切換片７ｃは接点７ｂから離間して接点７ａに切換接
続される。

【００２７】又、コントローラ２からトランジスタＴｒ
２のベースにＬレベル（低電位）信号が出力されると、
該トランジスタＴｒ２はオフする。このため、励磁コイ
ル８は消磁されて第１のリレーＲｙ１が非動作状態とな
り、前記切換片７ｃは接点７ａから離間して接点７ｂに
切換接続される。

【００２８】尚、励磁コイル８には前記電源切換リレー
Ｒｙと同様に逆バイアスとなるダイオードＤが並列に接
続されている。前記第２のリレーＲｙ２の切換片９ｃは
前記接点９ａ又は接点９ｂに対して切換接続されるよう
になっている。尚、第２のリレーＲｙ２が動作していな
い状態（非動作状態）のとき、切換片９ｃは接点９ｂに
接続されている。そして、前記切換片９ｃは接続端子１
１ｂを介して直流モータ１２の他端に接続されている。

【００２９】又、前記直流電源３の正極には前記第２の
リレーＲｙ２の励磁コイル１０の一端が接続され、該励
磁コイル１０の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトラン
ジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。又、前記ト
ランジスタＴｒ３のベースは前記コントローラ２に接続
されている。そのコントローラ２からトランジスタＴｒ
３のベースにＨレベル（高電位）信号が出力されると、
該トランジスタＴｒ３はオンする。このため、励磁コイ
ル１０は励磁されて第２のリレーＲｙ２が動作状態とな
り、前記切換片９ｃが接点９ｂから離間して接点９ａに
切換接続される。

【００３０】又、コントローラ２からトランジスタＴｒ
３のベースにＬレベル（低電位）信号が出力されると、
該トランジスタＴｒ３はオフする。このため、励磁コイ
ル１０は消磁されて第２のリレーＲｙ２が非動作状態と
なり、前記切換片９ｃは接点９ａから離間して接点９ｂ
に切換接続される。

【００３１】尚、励磁コイル１０には前記電源切換リレ
ーＲｙと同様に逆バイアスとなるダイオードＤが並列に
接続されている。前記直流モータ１２には図８に示すク
ランクアーム１５が接続され、正逆回転するとワイパー
アーム１６が払拭動作するようになっている。尚、本実
施例においては、コントローラ２によって直流モータ１
２が正回転すると図８のクランクアーム１５は下反転位
置Ｘから下反転位置Ｙに時計方向に回転するようになっ
ている。この回転により、図８に示す一対のワイパーア
ーム１６は停止位置Ａから反転位置Ｂに向かい停止位置
Ａに再び戻る一往復動作するようになっている。

【００３２】そして、前記クランクアーム１５が下反転
位置Ｙに達すると、図示しない位置検出スイッチからの
位置検出信号に基づいてコントローラ２は直流モータ１
２を逆回転させる。すると、前記クランクアーム１５は
下反転位置Ｙから反時計方向に回転し、前記ワイパーア
ーム１６は更に一往復動作する。又、クランクアーム１
６が下反転位置Ｘに達すると、図示しない位置検出スイ
ッチの位置検出信号に基づいてコントローラ２は直流モ
ータ１２を再び正回転させる。そのため、ワイパーアー
ム１６は停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停止位置Ａの順で再
び一往復動作する。この繰り返しによりワイパーアーム
１６は払拭動作を行うようになっている。

【００３３】次に、上記駆動制御回路１の作用を図２〜
図６に基づいて説明する。ワイパーアームが停止位置に
ある状態において、ワイパーアームの払拭動作を行わせ
るべく、操作スイッチ４をオン操作する。コントローラ
２はこのオン動作に基づいてトランジスタＴｒ１，Ｔｒ
２のベースにＨレベル信号を出力し、該トランジスタＴ
ｒ１，Ｔｒ２をオンさせる。このため、図３に示すよう
に、励磁コイル６，８は励磁されて電源切換リレーＲ
ｙ，第１のリレーＲｙ１が動作状態となる。

【００３４】すると、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃ
は接点５ａに切換接続されるとともに、第１の切換リレ
ーＲｙの切換片７ｃは接点７ａに切換接続される。この
ため、直流モータ１２の接続端子１１ａは直流電源３の
正極に接続され、接続端子１１ｂは直流電源３の負極に
接続される。

【００３５】従って、直流電源３から電流Ｉ1 が直流モ
ータ１２に供給されるので、該直流モータ１２は正回転
し、ワイパーアーム１６は停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停
止位置Ａの順で払拭動作（一往復動）を行う。そして、
前記クランクアーム１５が下反転位置Ｙに達すると、図
示しない位置検出スイッチが位置検出信号を出力する。
このため、図４に示すように、前記コントローラ２は直
流モータ１２を逆回転させるべく、まずトランジスタＴ
ｒ１のベースにＬレベル信号を出力し、該トランジスタ
Ｔｒ１をオフさせる。すると、励磁コイル６は消磁され
て電源切換リレーＲｙが非動作状態となる。つまり、電
源切換リレーＲｙの切換片５ｃは接点５ａから離間して
接点５ｂに切換接続される。そのため、第１のリレーの
接点７ａは直流電源３の正極から開放され、直流モータ
１２には直流電源３からの電流Ｉ1 が供給されなくな
る。

【００３６】所定時間（本実施例においては１００ｍｓ
ｅｃ程度）後、図５に示すように、コントローラ２はト
ランジスタＴｒ２のベースにＬレベル信号を出力してト
ランジスタＴｒ２をオフする。そのため、第１のリレー
Ｒｙ１の励磁コイル８は消磁されて切換片７ｃが接点７
ｂに切換接続される。すると、直流モータ１２は閉ルー
プとなるため、慣性回転により発生する起電力により該
直流モータ１２には逆電流Ｉ2 が流れ、回転が速やかに
停止する。

【００３７】その後、図６に示すように、コントローラ
２はトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３のベースにＨレベルの
信号を出力し、該トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３をオンさ
せる。すると、電源切換リレーＲｙ及び第２のリレーＲ
ｙ２の励磁コイル６，１０は励磁される。そのため、切
換片５ｃは接点５ｂから接点５ａに切換接続されるとと
もに、切換片９ｃは接点９ｂから接点９ａに切換接続さ
れる。

【００３８】従って、前記直流モータ１２の接続端子１
１ａは直流電源３の負極に接続され、接続端子１１ｂは
直流電源３の正極に接続される。そして、前記直流電源
３から直流モータ１２に電流Ｉ3 が流れ、該直流モータ
１２は逆回転を行う。すると、ワイパーアーム１６は再
び停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停止位置Ａの順で払拭を行
う。

【００３９】一方、ワイパーアーム１６の払拭動作を停
止させるべく、操作スイッチ４をオフ操作し、図示しな
い位置検出スイッチが停止位置を検出すると、図４に示
すように、コントローラ２はトランジスタＴｒ１のベー
スにＬレベル信号を出力し、該トランジスタＴｒ１をオ
フさせる。このため、励磁コイル６が消磁されて電源切
換リレーＲｙが非動作状態となる。すると、電源切換リ
レーＲｙの切換片５ｃが接点５ａから離間して接点５ｂ
に切換接続される。そのため、第１のリレーの接点７ａ
は直流電源３の正極から開放され、直流モータ１２には
直流電源３から電流Ｉ3 が供給されなくなる。

【００４０】そして、所定時間（本実施例においては１
００ｍｓｅｃ程度）後、図５に示すように、コントロー
ラ２はトランジスタＴｒ３のベースにＬレベル信号を出
力し、該トランジスタＴｒ３をオフさせる。このため、
励磁コイル１０は消磁されて第２のリレーＲｙ２が非動
作状態となる。すると、第２のリレーＲｙ２の切換片９
ｃは接点９ａから離間して接点９ｂに切換接続される。
そのため、直流モータ１２の接続端子１１ａ，１１ｂは
切換片７ｃ，９ｃ及び接点７ａ，９ａを介して直流電源
３の負極（アース）に接続される。

【００４１】従って、直流モータ１２は閉ループとな
り、直流モータ１２の慣性回転にて発生する起電力によ
り逆電流Ｉ4 が直流モータ１２に流れて回転が速やかに
停止する。

【００４２】以上、詳述したように、直流モータ１２の
回転を停止させるときや、回転方向を変更するとき、ま
ず電源切換リレーＲｙの切換片５ｃをオープン端子とな
る接点５ｂに切換接続して電源供給を停止した後、第
１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２の切換片７ｃ，９ｃを各
接点７ａ，７ｂ、９ａ，９ｂに切換接続を行う。従っ
て、第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２の接点７ａ，７
ｂ、９ａ，９ｂと切換片７ｃ，９ｃとの間には放電によ
る短絡電流は流れない。この結果、接点７ａ，７ｂ、９
ａ，９ｂの溶損を防止することができる。

【００４３】又、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃが接
点５ａから５ｂに切り換えられる際、直流モータ１２の
両端は第１，２のリレーによりまだそれぞれ直流電源３
の正極及び負極にそれぞれ接続された状態にある。その
ため、切換片５ｃと接点５ａとの間に放電が発生する
が、直流モータ１２の内部抵抗によって放電による短絡
電流を阻止することができる。

【００４４】更に、コントローラ２はトランジスタＴｒ
１〜Ｔｒ３をオン・オフ制御して第１，２のリレーＲｙ
１，Ｒｙ２及び電源切換リレーＲｙを動作状態又は非動
作状態とする。そのため、コントローラ２には第１，２
のリレーＲｙ１，Ｒｙ２及び電源切換リレーＲｙからの
ノイズが入らないようにすることができ、コントローラ
２の誤動作を防止することができる。

【００４５】本実施例においては、電源切換リレーＲｙ
を非動作状態としてから１００ｍｓｅｃ後、第１のリレ
ーＲｙ１又は第２のリレーＲｙ２を非動作状態とした
が、この時間設定は使用用途に応じて任意に変更するこ
とも可能である。

【００４６】尚、本実施例においては、電源切換リレー
Ｒｙの接点５ｂをオープン端子としたが、図７に示すよ
うに、接点５ｂを抵抗Ｒを介して接続するように構成す
ることも可能である。

【００４７】本実施例においては、車両用ワイパーアー
ムを駆動させる直流モータ１２の駆動制御回路に具体化
したが、要は回転機（直流モータ）の両端をアースに接
地して回転を停止させたり、電源に対する回転機の両端
の接続を入れ換えて回転方向を変更する駆動制御回路の
全てに適用することが可能である。

【００４８】又、電源切換リレーＲｙの代わりにトラン
ジスタを使用し、このトランジスタのオン・オフによっ
て第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２に電源を供給又は遮
断するように構成することも可能である。

【００４９】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、回
転機の回転方向を切り換える際、一旦、回転機を発電制
動させるものであっても、この発電制動のためのリレー
の切り換え、および発電制動から逆回転のためのリレー
の切り換えにおいて、第１及び第２のリレーには放電が
発生せず短絡電流は流れないため、両リレーの接点の溶
損を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る直流モータの駆動制御回路を示す
電気回路図である。

【図２】駆動制御回路のタイムチャート図である。

【図３】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図４】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図５】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図６】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図７】電源切換リレーの別例を示す説明図である。

【図８】ワイパーアーム及びクランクアームの簡略構成
を示す説明図である。

【図９】従来の駆動制御回路を示す電気回路図である。

【符号の説明】

１…駆動制御回路、２…開閉制御手段としてのコントロ
ーラ、３…直流電源、１２…回転機としての直流モー
タ、Ｒｙ１…第１のリレー、Ｒｙ２…第２のリレー、Ｒ
ｙ…電源供給手段としての電源切換リレー

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機の両方の各端子を電源又はアース
   にそれぞれ切換接続する第１，第２のリレーにより、前
   記回転機を正回転又は逆回転させるとともに該回転機の
   回転方向を切り換える際に前記回転機の両端子をそれぞ
   れ接続して一旦その回転機を減速させる回転機の駆動制
   御回路であって、 前記第１，第２のリレーに電源を供給又は遮断する電源
   供給手段と、 前記回転機の回転方向を切り換える際に、前記電源供給
   手段により電源供給を遮断した後に前記回転機の両端子
   が接続するように前記第１及び第２のリレーの一方を切
   り換え、その所定時間後他方のリレーを切り換えるよう
   に、第１及び第２のリレーを制御する開閉制御手段とを
   備えたことを特徴とする回転機の駆動制御回路。
2. 【請求項２】 前記電源供給手段を第３のリレーにより
   構成し、電源側に接続されることにより電源を供給し、
   電源遮断時は開放状態としたことを特徴とする請求項１
   記載の回転機の駆動制御回路。
3. 【請求項３】 前記電源供給手段をトランジスタにより
   構成したことを特徴とする請求項１記載の回転機の駆動
   制御回路。