JP2543451Y2 - ソレノイド用駆動回路およびそれを用いた電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ソレノイド用駆動回路
およびこの駆動回路を用いた電磁弁に関し、特に有極ソ
レノイドを備えた電磁弁において、正極性および逆極性
の２極磁界の発生が可能とされるソレノイド用駆動回路
およびそれを用いた電磁弁に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、有極ソレノイドを備えた電磁弁と
しては、たとえば特開昭６３−１５７４０９号公報など
に記載されるように、２個の弁切換用電磁コイルと弁復
帰用電磁コイルとを同心状に配置して、弁切換用電磁コ
イルに通電することによって可動鉄心を固定鉄心に吸着
させ、一方弁復帰用電磁コイルに通電することによって
可動鉄心を固定鉄心から離反させる構造の電磁弁があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、電磁弁内に２個の電磁コイルを
内蔵しているために幅および長手方向が大きくなり、電
磁弁の外形が大形化するという欠点がある。特に、可動
鉄心と固定鉄心間の吸着力を向上させる場合には、コイ
ルの巻線回数を増加する必要があるのでより一層大形化
するという問題がある。

【０００４】また、互いが発生する吸引力のバランスが
取れていないと、２個の電磁コイルがＯＮした場合に吸
着または離反動作に作用する力が加わり、動作が不安定
になり易いという不具合がある。

【０００５】従って、従来の電磁弁においては、外形面
において小形化の要求に対応することができず、また可
動鉄心の作動信頼性の面においても問題が生じている。

【０００６】そこで、本考案の目的は、正極性および逆
極性の２極磁界の発生を１個の有極ソレノイドにおいて
可能とし、特に吸着力の向上および作動の安定化と、小
形化を図ることができるソレノイド用駆動回路およびそ
れを用いた電磁弁を提供することにある。

【０００７】本考案の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【０００９】すなわち、本考案のソレノイド用駆動回路
は、有極ソレノイドに正極性および逆極性の２極磁界を
発生させるソレノイド用駆動回路であって、メーク、ブ
レークおよびコモン接点を有する切換接点構造の第１リ
レーおよび第２リレーを備え、コイル負極接点側が共通
接続される第１リレーまたは第２リレーに対して、それ
ぞれ第１駆動電源および第１スイッチ、または第２駆動
電源および第２スイッチを直列接続し、かつ第１リレー
または第２リレーのコイル接点間に、それぞれ第２また
は第１リレーのメーク接点を共通に第２または第１リレ
ーの切換接点を並列接続し、さらに第１リレーと第２リ
レーとのコモン接点間に有極ソレノイドのコイルを接続
したものである。

【００１０】また、本考案の他のソレノイド用駆動回路
は、コイル負極接点側が共通接続される第１リレーまた
は第２リレーに対して、それぞれ第１駆動電源および第
１スイッチ、または第２駆動電源および第２スイッチを
直列接続し、かつ第１リレーまたは第２リレーのコイル
接点間に、それぞれ第１または第２リレーのブレーク接
点を共通に第１または第２リレーの切換接点を並列接続
し、さらに第１リレーと第２リレーとのコモン接点間に
有極ソレノイドのコイルを接続するようにしたものであ
る。

【００１１】さらに、本考案の電磁弁は、ソレノイド用
駆動回路を電磁弁に用い、電磁弁内に収納されたソレノ
イドに対して固定的に配設される固定鉄心と、可動的に
配設される可動鉄心と、該可動鉄心に連動して変位され
る弁機構とを備えるものである。

【００１２】

【作用】前記したソレノイド用駆動回路によれば、有極
ソレノイドのコイルが、第１リレーの切換接点のコモン
接点と、第２リレーの切換接点のコモン接点との接点間
に接続されることにより、有極ソレノイドのコイルに対
して電流方向を切り換え、両方向から電流を流すことが
できる。これにより、１個の有極ソレノイドに正極性お
よび逆極性の２極磁界を発生させることができる。

【００１３】また、前記した電磁弁によれば、ソレノイ
ド用駆動回路を備えることにより、１個のソレノイドで
弁機構を変位させることができる。これにより、コイル
の巻線スペースが増加され、吸着力の向上および作動の
安定化を図ることができ、同時に電磁弁の小形化が可能
となる。

【００１４】

【実施例】図１は本考案の一実施例であるソレノイド用
駆動回路を示す回路構成図、図２は本実施例のソレノイ
ド用駆動回路を示す回路図、図３および図４は本実施例
のソレノイド用駆動回路の動作を示す説明図、図５〜図
８は本実施例のソレノイド用駆動回路を電磁弁に用いた
場合の動作を示す説明図、図９は本実施例のソレノイド
用駆動回路の変形を示す回路構成図である。

【００１５】まず、図１により本実施例のソレノイド用
駆動回路の構成を説明する。

【００１６】本実施例のソレノイド用駆動回路は、たと
えば有極ソレノイドを備えた電磁弁に適用されるソレノ
イド用駆動回路１とされ、切換接点構造の第１リレー
（Ｒ１）２および第２リレー（Ｒ２）３と、この第１お
よび第２リレー２，３にそれぞれ直列に接続される第１
駆動電源（Ｅ１）４または第２駆動電源（Ｅ２）５、お
よび第１スイッチ（Ｓ１）６または第２スイッチ（Ｓ
２）７とから構成され、第１および第２リレー２，３が
電磁弁内に収納されている。そして、第１および第２ス
イッチ６，７のＯＮ／ＯＦＦによってソレノイドの正お
よび逆磁界が制御されている。

【００１７】第１リレー２および第２リレー３は、それ
ぞれコイルの正極接点（＋）および負極接点（−）と、
コイルの励磁／非励磁に対応して開閉されるコモン接点
（１ｃ，２ｃ）を共通にしたメーク接点（１ａ，２ａ）
およびブレーク接点（１ｂ，２ｂ）とを備えた接点構成
となっている。

【００１８】たとえば、第１および第２リレー２，３の
コイルの負極接点側が共通接続され、第１リレー２に対
して第１駆動電源４および第１スイッチ６が直列接続さ
れ、また第２リレー３に対しては、第２駆動電源５およ
び第２スイッチ７が直列に接続されている。

【００１９】さらに、第１リレー２のコイルの正極およ
び負極接点間に、第２リレー３のメーク接点を共通に第
２リレー３の切換接点が並列接続され、また第２リレー
３のコイルの正極および負極接点間には、第１リレー２
のメーク接点を共通に第１リレー２の切換接点が並列接
続されている。

【００２０】そして、第１リレー２と第２リレー３との
コモン接点間に有極ソレノイドのコイルが接続されてい
る。

【００２１】次に、本実施例の作用について、たとえば
第１リレー２および第２リレー３が図２に示すようにフ
ォト・モス・リレー（Photo MOS Relay)である場合につ
いて、図３および図４により説明する。

【００２２】まず、第１スイッチ（Ｓ１）６および第２
スイッチ（Ｓ２）７が共にＯＦＦの時には、第１リレー
（Ｒ１）２および第２リレー（Ｒ２）３は非励磁状態が
保持され、Ｑ１およびＱ２がＯＮとなり、Ｑ３およびＱ
４はＯＦＦとなるので電磁弁８のソレノイドコイル９に
電流が流れることがない。

【００２３】また、第１スイッチ６のみがＯＮの時に
は、第１リレー２のみが励磁状態に保持され、Ｑ２およ
びＱ３がＯＮとなり、Ｑ１およびＱ４はＯＦＦとなるの
で第１駆動電源４、第１スイッチ６および第１リレー２
の間に閉回路が形成され、これによってソレノイドコイ
ル９に対してＱ２からＱ３の破線で示す方向に電流が流
れる。

【００２４】一方、第２スイッチ７のみがＯＮの時に
は、第２リレー３のみが励磁状態に保持され、Ｑ１およ
びＱ４がＯＮとなり、Ｑ２およびＱ３はＯＦＦとなるの
で第２駆動電源５、第２スイッチ７および第２リレー３
の間に閉回路が形成され、これによってソレノイドコイ
ル９に対してＱ１からＱ４の実線で示す方向に電流が流
れる。

【００２５】さらに、第１および第２スイッチ６，７が
共にＯＮの時には、第１リレー２および第２リレー３が
励磁状態に保持され、Ｑ３およびＱ４がＯＮとなり、Ｑ
１およびＱ２はＯＦＦとなるのでソレノイドコイル９に
電流が流れることがない。

【００２６】従って、図４に示すように第１スイッチ
（Ｓ１）６がＯＮで、第２スイッチ（Ｓ２）７がＯＦＦ
の時にソレノイドコイル９に一方向の電流が流れ、逆に
第２スイッチ７がＯＮで、第１スイッチ６がＯＦＦの時
に他方向の電流が流れるので、１個のソレノイドコイル
９に正極性および逆極性の２極磁界を発生させることが
できる。

【００２７】続いて、以上のように動作されるソレノイ
ド用駆動回路１を電磁弁８に適用した場合について、図
５〜図８により説明する。

【００２８】始めに、電磁弁８の構成について説明する
と、ソレノイドコイル９に対して固定的に設けられた固
定鉄心１０と、可動的に設けられた可動鉄心１１と、可
動鉄心１１を付勢するスプリング１２と、可動鉄心１１
に同軸的に設けられた主軸１３とから構成され、外周面
に入力ポート（Ｐ）１４、第１出力ポート（Ａ）１５お
よび第２出力ポート（Ｂ）１６、第１排出ポート（Ｒ
Ａ）１７および第２排出ポート（ＲＢ）１８が開設され
ている。

【００２９】まず、第１スイッチ（Ｓ１）６および第２
スイッチ（Ｓ２）７が共にＯＦＦの時には、図５に示す
ようにソレノイドコイル９に電流が流れることがないの
で、固定鉄心１０の保持力（Ｆ）よりスプリング１２の
付勢力（Ｆｓ）の方が強くなっているために可動鉄心１
１はその位置を保持する。

【００３０】この場合に、入力ポート（Ｐ）１４に供給
された流体は第１出力ポート（Ａ）１５より外部に出力
され、同時に第２出力ポート（Ｂ）１６に入力された流
体は第２排出ポート（ＲＢ）１８より外部に排出され
る。

【００３１】さらに、第２スイッチ（Ｓ２）７のみをＯ
Ｎにすると、図６に示すようにソレノイドコイル９に一
方向の電流が流れるので、ソレノイドコイル９に吸引力
（Ｆｂ）が加わり、スプリング１２の付勢力（Ｆｓ）よ
り大きくなると可動鉄心１１が固定鉄心１０に吸引され
る。

【００３２】この場合に、入力ポート（Ｐ）１４に供給
された流体は第２出力ポート（Ｂ）１６より外部に出力
され、同時に第１出力ポート（Ａ）１５に入力された流
体は第１排出ポート（ＲＡ）１７より外部に排出され
る。

【００３３】続いて、第２スイッチ（Ｓ２）７をＯＦＦ
に戻すと、図７に示すようにソレノイドコイル９に電流
が流れることがないので、永久磁石Ｍの吸引力により、
可動鉄心１１は固定鉄心１０に吸着された状態を保持す
る。

【００３４】この場合に、入力ポート（Ｐ）１４に供給
された流体は第２出力ポート（Ｂ）１６より外部に出力
され、同時に第１出力ポート（Ａ）１５に入力された流
体は第１排出ポート（ＲＡ）１７より外部に排出され
る。

【００３５】さらに、第２スイッチ（Ｓ２）７をＯＦＦ
のままにして、第１スイッチ（Ｓ１）６のみがＯＮの時
には、ソレノイドコイル９に対して逆方向の電流が流れ
るので、ソレノイドコイル９の吸引力（Ｆａ）は固定鉄
心１０の保持力を打ち消す方向に働き、可動鉄心１１は
スプリング１２の付勢力（Ｆｓ）によって初期の位置に
戻る。

【００３６】この場合に、入力ポート（Ｐ）１４に供給
された流体は第１出力ポート（Ａ）１５より外部に出力
され、同時に第２出力ポート（Ｂ）１６に入力された流
体は第２排出ポート（ＲＢ）１８より外部に排出され
る。

【００３７】なお、たとえ第１スイッチ（Ｓ１）６およ
び第２スイッチ（Ｓ２）７を共にＯＮにしても、ソレノ
イドコイル９に電流が流れることはないので、可動鉄心
１１はその位置を保持する。

【００３８】以上のように、ソレノイド用駆動回路１を
電磁弁８に適用し、電磁弁８内に収納されたソレノイド
コイル９に対して正極性および逆極性の２極磁界を発生
させることができるので、たとえば正極性の磁界によっ
て可動鉄心１１を固定鉄心１０に吸着させ、また逆極性
の磁界によって固定鉄心１０から離反させることができ
る。これにより、１個のソレノイドコイル９によって主
軸１３の変位が可能とされ、電磁弁８による流体経路の
切換が可能となる。

【００３９】以上、本考案者によってなされた考案を実
施例に基づき具体的に説明したが、本考案は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４０】たとえば、本実施例のソレノイド用駆動回
路１については、図１に示すような回路構成に限定され
るものではなく、たとえば図９に示すように第１リレー
２または第２リレー３のコイル接点間に、それぞれ第１
リレー２のブレーク接点（１ｂ）または第２リレー３の
ブレーク接点（２ｂ）を共通に接続して第１リレー２ま
たは第２リレー３の切換接点を並列接続するソレノイド
用駆動回路１ａについても適用可能である。

【００４１】以上の説明では、主として本考案者によっ
てなされた考案をその利用分野である電磁弁８に用いら
れるソレノイド用駆動回路１に適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、たとえば切
換弁などの他のソレノイド用駆動回路についても広く適
用可能である。

【００４２】

【考案の効果】本願において開示される考案のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００４３】(1).メーク、ブレークおよびコモン接点を
有する切換接点構造の第１リレーおよび第２リレーを備
え、コイル負極接点側が共通接続される第１リレーまた
は第２リレーに対して、それぞれ第１駆動電源および第
１スイッチ、または第２駆動電源および第２スイッチが
直列接続され、かつ第１リレーまたは第２リレーのコイ
ル接点間に、それぞれ第２または第１リレーのメーク接
点を共通に第２または第１リレーの切換接点が並列接続
され、さらに第１リレーと第２リレーとのコモン接点間
に有極ソレノイドのコイルが接続されることにより、有
極ソレノイドのコイルに対して電流方向を切り換え、両
方向から電流を流すことができるので、１個の有極ソレ
ノイドに対して正極性および逆極性の２極磁界を発生さ
せることができる。

【００４４】(2).コイル負極接点側が共通接続される前
記第１リレーまたは第２リレーに対して、それぞれ第１
駆動電源および第１スイッチ、または第２駆動電源およ
び第２スイッチが直列接続され、かつ第１リレーまたは
第２リレーのコイル接点間に、それぞれ第１または第２
リレーのブレーク接点を共通に第１または第２リレーの
切換接点が並列接続され、さらに第１リレーと第２リレ
ーとのコモン接点間に有極ソレノイドのコイルが接続さ
れることにより、前記(1) と同様に、有極ソレノイドの
コイルに対して両方向から電流を流すことができるの
で、１個の有極ソレノイドへの２極磁界の発生が可能と
なる。

【００４５】(3).ソレノイドに対して固定的に配設され
る固定鉄心と、可動的に配設される可動鉄心と、この可
動鉄心に連動して変位される弁機構とを備える電磁弁に
ソレノイド用駆動回路が用いられることにより、１個の
ソレノイドで弁機構を変位させることができるので、コ
イルの巻線スペースが増加され、電磁弁の吸着力の向上
が可能となる。

【００４６】(4).前記(3) により、ソレノイドの電流方
向を確実に切り換えることができるので、作動の安定化
によって作動信頼性の向上が可能となる。

【００４７】(5).前記(3) により、内蔵されるソレノイ
ドが１個で済むので、従来の電磁弁に比べて幅および長
手方向の短縮が可能とされ、電磁弁の小形化を図ること
ができる。

【００４８】(6).前記(3) により、ソレノイドの製造お
よび検査などが簡単化され、電磁弁の生産性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるソレノイド用駆動回路
を示す回路構成図である。

【図２】本実施例のソレノイド用駆動回路を示す回路図
である。

【図３】本実施例のソレノイド用駆動回路の動作を示す
説明図である。

【図４】本実施例のソレノイド用駆動回路の動作を示す
説明図である。

【図５】本実施例のソレノイド用駆動回路を電磁弁に用
いた場合の動作を示す説明図である。

【図６】本実施例のソレノイド用駆動回路を電磁弁に用
いた場合の動作を示す説明図である。

【図７】本実施例のソレノイド用駆動回路を電磁弁に用
いた場合の動作を示す説明図である。

【図８】本実施例のソレノイド用駆動回路を電磁弁に用
いた場合の動作を示す説明図である。

【図９】本実施例のソレノイド用駆動回路の変形を示す
回路構成図である。

【符号の説明】

１ ソレノイド用駆動回路 １ａ ソレノイド用駆動回路 ２ 第１リレー ３ 第２リレー ４ 第１駆動電源 ５ 第２駆動電源 ６ 第１スイッチ ７ 第２スイッチ ８ 電磁弁 ９ ソレノイドコイル １０ 固定鉄心 １１ 可動鉄心 １２ スプリング １３ 主軸 １４ 入力ポート １５ 第１出力ポート １６ 第２出力ポート １７ 第１排出ポート １８ 第２排出ポート Ｍ 永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−224581（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−126676（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−11983（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有極ソレノイドに正極性および逆極性の
   ２極磁界を発生させるソレノイド用駆動回路であって、
   メーク、ブレークおよびコモン接点を有する切換接点構
   造の第１リレーおよび第２リレーを備え、コイル負極接
   点側が共通接続される前記第１リレーまたは第２リレー
   に対して、それぞれ第１駆動電源および第１スイッチ、
   または第２駆動電源および第２スイッチが直列接続さ
   れ、かつ前記第１リレーまたは第２リレーのコイル接点
   間に、それぞれ第２または第１リレーのメーク接点を共
   通に第２または第１リレーの切換接点が並列接続され、
   さらに前記第１リレーと第２リレーとのコモン接点間に
   前記有極ソレノイドのコイルが接続されることを特徴と
   するソレノイド用駆動回路。
2. 【請求項２】 有極ソレノイドに正極性および逆極性の
   ２極磁界を発生させるソレノイド用駆動回路であって、
   メーク、ブレークおよびコモン接点を有する切換接点構
   造の第１リレーおよび第２リレーを備え、コイル負極接
   点側が共通接続される前記第１リレーまたは第２リレー
   に対して、それぞれ第１駆動電源および第１スイッチ、
   または第２駆動電源および第２スイッチが直列接続さ
   れ、かつ前記第１リレーまたは第２リレーのコイル接点
   間に、それぞれ第１または第２リレーのブレーク接点を
   共通に第１または第２リレーの切換接点が並列接続さ
   れ、さらに前記第１リレーと第２リレーとのコモン接点
   間に前記有極ソレノイドのコイルが接続されることを特
   徴とするソレノイド用駆動回路。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のソレノイド用駆
   動回路を電磁弁に用い、電磁弁内に収納されたソレノイ
   ドに対して固定的に配設される固定鉄心と、可動的に配
   設される可動鉄心と、該可動鉄心に連動して変位される
   弁機構とを備えることを特徴とする電磁弁。