JP3058869B1

JP3058869B1 - ソレノイド駆動回路

Info

Publication number: JP3058869B1
Application number: JP11021068A
Authority: JP
Inventors: 隆一山田; 正久木留
Original assignee: Tacmina Corp
Current assignee: Tacmina Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP2000223313A

Abstract

【要約】【課題】本発明は、逆起電力を容量手段に蓄積してソ
レノイドの復帰遅れを改善し、蓄積された逆起電力の放
電タイミングを遅らせてソレノイド駆動電流の一部とし
て有効に利用できるソレノイド駆動回路及びソレノイド
駆動方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係わるソレノイド駆動回路は、
電源Ｖ０と、第１のスイッチ手段Ｑ１と、ソレノイドＳ
ＯＬと、第２のスイッチ手段Ｑ２とが直列に接続され、
ソレノイドＳＯＬ及び第２のスイッチ手段Ｑ２に並列に
逆方向に第１の整流ダイオードＤ１が接続され、第２の
スイッチ手段Ｑ２に並列に順方向に第２の整流ダイオー
ドＤ２と容量手段Ｃ１とがこの順に接続され、第１のス
イッチ手段Ｑ１及び第２のスイッチ手段Ｑ２が互いに独
立に且つ同時に駆動される。そしてソレノイドの逆起電
力を蓄積した後、次の駆動時に逆起電力を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイドの駆動
回路に関する。さらに詳しくは、定量パルスポンプの駆
動に用いられるソレノイドの駆動回路においてソレノイ
ドへの電流遮断時に生じる逆起電力の再生利用及びソレ
ノイド復帰時間の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コイルに通電して得られる磁気的
吸引力を利用して可動片を動作させる、いわゆるソレノ
イドは簡単な構造の制御機器として工業用又は商業用に
幅広く利用されている。ポンプへの応用も盛んで、パル
ス信号（以下、パルスという）によって駆動する定量パ
ルスポンプ等、種々のものが知られている。

【０００３】本発明は、その定量パルスポンプの駆動に
用いられるソレノイドを主たる対象とする。かかるソレ
ノイドの駆動原理の基本的構成は、図５に示すようにソ
レノイド１０８の一端側の端子１０８ａに直流電源を接
続し、又、その他端側には、パルスのオン時間が一定で
且つオンの周期（周波数）が可変なパルス発生回路１１
１に接続されたスイッチ１１２を設けて該スイッチ１１
２のパルス信号に応じた切換えによりソレノイド１０８
に電流を断続的に供給させるというものである。

【０００４】また、ソレノイドには種々のサイズのもの
が存在するが、例えば、１００Φ×１００Ｌ程度（単位
ｍｍ）以上の大きさの、比較的大きいサイズのソレノイ
ドを駆動するためには、次のような問題があり、汎用的
に問題なく使用できる手頃な駆動手段を例示することが
困難である。

【０００５】一般に、前述のような大きさのソレノイド
としては、例えば、図６に示すような、いわゆるプッシ
ュプルソレノイド（以下、ソレノイドという）があげら
れる。このソレノイド２０２は、矢印Ａ₁で示す前方、
又は、矢印Ａ₂で示す後方に可動の可動片２０２を有
し、可動片２０１は、プランジャ２０３と一体に形成さ
れてソレノイド２０２の内部に挿通されている。

【０００６】図７は、図６に示したソレノイドの概略の
断面構造を示す断面図である。図示したように、可動片
２０２は、圧入部２０３ａを介してプランジャ２０３と
一体に形成されている。符号２０４は磁極を示し、２０
７及び２０８を示し、２０９はステータリングを示す。

【０００７】このような構造において、コイル２０５へ
の通電が遮断されてコイル２０５が消磁されたとき、可
動片２０２が後方Ａ２へ戻るよう戻しバネ２０６が配設
されている。この可動片２０２の面２０２ａが磁極２０
４に接触するのを防止するため、一般的にＳＵＳやプラ
スチック合成樹脂等の非磁性体の厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍ程度のシート（図示せず）が面２０２ａと磁極２０４
との間に挿入されている。

【０００８】このようなソレノイドの駆動は、スイッチ
手段の開閉により、例えば、次のようなパルス状の電圧
をコイルに印加して行う。図８において、パルスの周期
ｆ₀は、０．２秒以上無限大にでき、印加時間ｆ₁は５０
〜７０ミリ秒程度に設定される。また、図９は、ソレノ
イドの駆動回路の一部を示しており、電源１２０により
前述したようなパルスがコイル１２１に印加されてソレ
ノイドが駆動される。尚、回路中においては、ソレノイ
ドは、ソレノイドの回路要素成分としてのコイルを記載
して表している。

【０００９】即ち、パルスがＯＮのとき、ソレノイドの
可動片２０２が磁極２０４に吸着され、前方のプランジ
ャ２０３を押し出し、また、パルスがＯＦＦのとき、ソ
レノイド内部の戻しバネ２０６により可動片２０２が後
方に戻ることによってプランジャ２０３の往復動が得ら
れるというものである（尚、以下の記載においては、プ
ランジャがもとの位置に戻ることを、単に、ソレノイド
又はプランジャの「復帰」ということがある）。

【００１０】そして、プランジャ２０３の先端にはピス
トンやダイヤフラムが取付けられており、例えば、ピス
トンが取付けられたポンプの場合であれば、パルスがＯ
Ｎのとき吐出動作、ＯＦＦのとき吸入動作となるように
している。

【００１１】そして、パルスのＯＮ時間ｆ₁を一定とし
つつ、周期ｆ₀を変化させることにより単位時間あたり
のパルス数を変化させることができ、従って、ポンプの
吐出量を変化させることができるという特徴を有してい
る。

【００１２】ところで、このようなソレノイドは、パル
ス駆動により簡便に往復動が得られるものの、ソレノイ
ドにおけるプランジャの変位（ストローク）の速さが、
駆動のためのパルスのタイミングに必ずしも追従しきれ
ないという問題がある。即ち、スイッチ１２２を開いて
コイル１２１への電流を遮断すると、電磁誘導によりコ
イル１２１に逆起電力が生じ、この逆起電力がコイル１
２１への電源として作用し、プランジャの復帰遅れが生
じるというものである。

【００１３】前記駆動回路には、この逆起電力を吸収す
るため、ダイオード１２３及び１２４が設けられてお
り、スイッチ１２２が開であるとき閉成されるループ１
２５において前記逆起電力による電流が流れる。

【００１４】そして、この電流は、抵抗１２４で熱エネ
ルギーとして費消されつつ減衰しながら約数百ミリ秒程
度の期間、流れ続けるので、コイル１２１には、この期
間は磁力が残ることになり、これがプランジャの動作の
復帰遅れになる。

【００１５】このような逆起電力の作用は、ソレノイド
のサイズが１００ｍｍΦ程度以下の比較的小さい場合
や、単位時間当りのパルス数が１００パルス／分程度の
ように少ない場合には実用上あまり問題にならず、前述
した駆動回路でも対応できることが多い。

【００１６】しかしながら、特に、サイズの大きいソレ
ノイドにおいて、しかも高速応答させる駆動を行う場合
は、逆起電力が１０００Ｖ程度にまで大きいものとなる
ので、この逆起電力による残留磁気及び逆励磁によって
プランジャの復帰の遅れが無視できない大きいものとな
る。

【００１７】このとき、図４の(ｂ)に時間遅れＴ₁で示
される如く、ソレノイドの可動片２０２がもとの位置に
戻るまでの間に次のパルスＶ_Pが送られてくることとな
り、可動片２０２が磁極２０４に吸着したままとなって
しまい、ポンプとして使用できないという致命的な問題
が生じる。

【００１８】この問題を回避するため、前記抵抗１２４
を数百Ω程度まで大きくすると、逆起電力の作用はかな
り緩和され、ソレノイドの復帰時間の遅れは改善される
ことが分かっているが、抵抗１２４の所要Ｗ数が、かな
り大きいものが必要となり、それを安価に入手すること
が困難であるという問題が生じる。この他、逆起電力が
大きいことにより、スイッチ素子にも耐圧の大きいもの
が必要となる。

【００１９】このように、特に、サイズの大きいソレノ
イドにおいては、プランジャの復帰速度が遅れることに
よる不都合が顕著に現れるのである。勿論、これは、コ
イルが大きい分だけ、電流遮断時に発生する逆起電力が
大きいことによるものであり、しかも、この逆起電力
は、何ら活用されることなく余剰電力となり、熱エネル
ギーとして費消されているという問題もある。

【００２０】前述した余剰電力の利用に関しては、例え
ば、特開平６−２４５５３０号公報において、インバー
タの電力回生時にコンデンサに充電電流を流すための充
電用ダイオードと、コンデンサからインバータに直流電
力を供給するための放電用ダイオードとを具備する電源
回路が提案されている。

【００２１】しかしながら、前記公報記載の電源回路
は、負荷として放電灯が配設されるものであり、本発明
が主たる対象とするソレノイド駆動ポンプにおいて逆起
電力を制御する目的とは異なる回路であり、負荷の大き
さも異なるので、この電源回路は、本発明が対象とする
問題を解決することはできない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した問
題点を解決すべくなされたものであり、逆起電力を容量
手段に蓄積してソレノイドの復帰遅れを改善し、蓄積さ
れた逆起電力の放電タイミングを遅らせてソレノイド駆
動電流の一部として有効に利用できるソレノイド駆動回
路及びソレノイド駆動方法を提供することを課題とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決すべ
く、本発明の請求項１に係わるソレノイド駆動回路はパ
ルス駆動によるソレノイドの磁力によって押出され戻し
バネによって復帰されてプランジャの往復動が得られる
プッシュプルソレノイドを駆動するソレノイド駆動回路
において、電源Ｖ０の正側と、第１のスイッチ手段Ｑ１
と、ソレノイドＳＯＬと、第２のスイッチ手段Ｑ２とが
直列にこの順に接続されて電源(Ｖ０)の負側に至り、ソ
レノイドＳＯＬ及び第２のスイッチ手段Ｑ２に並列に逆
方向に第１の整流ダイオードＤ１が接続され、第２のス
イッチ手段Ｑ２に並列に順方向に第２の整流ダイオード
Ｄ２と容量手段Ｃ１とがこの順に接続されて容量手段Ｃ
１の負側が電源Ｖ０の負側に直接接続され、前記第１の
スイッチ手段Ｑ１の電源Ｖ０側と接地との間にソレノイ
ドＳＯＬに並列に抵抗手段Ｒ１が接続され、第１のスイ
ッチ手段Ｑ１及び第２のスイッチ手段Ｑ２が互いに独立
に且つほぼ同時に閉とされ電源Ｖ０によってソレノイド
ＳＯＬにパルス状の電圧が印加されてプランジャが押出
され、前記第１及び第２のスイッチ手段Ｑ１、Ｑ２が互
いに独立に且つほぼ同時に開とされソレノイドＳＯＬへ
の逆起電力が容量手段Ｃ１に吸収され戻しバネによって
プランジャが復帰されることを特徴とする。

【００２４】尚、本明細書において、整流ダイオードの
接続方向は、電源の正から負に向かう方向と同方向に合
わせる方向を順方向といい、その反対方向を逆方向とい
う。

【００２５】前述した構成によれば、逆起電力を容量手
段Ｃ１に蓄積し、逆起電力の放電タイミングを遅らせて
放電することができ、ソレノイドの再励磁は殆ど生じな
い。また、前記抵抗手段Ｒ１が接続されているので、抵
抗手段Ｒ１に向けて容量手段Ｃ１の電荷の一部を放電さ
せるとともに、Ｑ１及びＱ２がカットオフ状態のときに
電源Ｖ０の電圧が異常に上昇することを抑制する。

【００２６】本発明の請求項２に係わるソレノイド駆動
回路においては、前記第１のスイッチ手段Ｑ１及び第２
のスイッチ手段Ｑ２がいずれもＣ−ＭＯＳＦＥＴであ
り、前記第１のスイッチ手段Ｑ１及び第２のスイッチ手
段Ｑ２がフォトカプラによって結合されてほぼ同時に駆
動されるので、汎用的な部品を用いて駆動回路を構成す
ることができる。

【００２７】本発明の請求項３に係わるソレノイド駆動
回路においては、前記第１のスイッチ手段Ｑ１とソレノ
イドＳＯＬと第２の整流ダイオードＤ２とに並列に第３
の整流ダイオードＤ３が逆方向に接続されているので、
第３の整流ダイオードＤ３が、電源Ｖ０の電圧が直接コ
ンデンサＣ１に印加されるのを防止する。

【００２８】本発明の請求項４に係わるソレノイド駆動
回路においては、前記電源Ｖ０が、半波整流出力及び全
波整流出力のいずれか１を供給するので、電源Ｖ０には
コンデンサ等による平滑回路が不要であり、しかも電源
Ｖ０の出力をソレノイドＳＯＬに供給する際に突入電流
を生じない。さらに、容量手段Ｃ１に蓄積された逆起電
力のエネルギーを、ソレノイドＳＯＬを駆動する１周期
の間に完全に放電できる。

【００２９】本発明に係わるソレノイド駆動回路におい
ては、ソレノイドとしては、前記パルス駆動の周期が
０．２秒以上であり、ソレノイドＳＯＬへの電圧印加時
間が５０ミリ秒〜７０ミリ秒であるようにして構成でき
る。かかるプッシュプルソレノイドによって定量パルス
ポンプが駆動され得る。また、前記パルス状の電圧のオ
ン時間が一定で、周期を変化させて定量パルスポンプを
駆動できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態について説明する。

【００３１】図１は、本発明の一実施の形態に係わるソ
レノイド駆動回路（以下、駆動回路という）を示す回路
図である。以下に説明する駆動回路の回路要素について
の定数等はあくまで例示であり、いずれも本発明の趣旨
の範囲内で変更することが可能である。

【００３２】そして、以下の記載は、本発明をパルス駆
動ポンプに用いるソレノイドＳＯＬの場合に適用した例
を説明するものであるが、本発明は、弁装置や、打撃装
置（例えば、パチンコ玉の打撃）等に用いられる他のソ
レノイドにも適用することができる。

【００３３】本実施の形態に係わる駆動回路の基本的構
成は、電源Ｖ０と、第１のスイッチ手段Ｑ１と、ソレノ
イドＳＯＬと、第２のスイッチ手段Ｑ２とが直列に接続
され、ソレノイドＳＯＬ及び第２のスイッチ手段Ｑ２に
並列に逆方向に第１の整流ダイオードＤ１が接続され、
第２のスイッチ手段Ｑ２に並列に順方向に第２の整流ダ
イオードＤ２と容量手段Ｃ１とがこの順に接続され、第
１のスイッチ手段Ｑ１及び第２のスイッチ手段Ｑ２が互
いに独立に且つほぼ同時に駆動されるというものであ
る。

【００３４】かかる構成において、本発明に係わる駆動
回路は、第１及び第２のスイッチ手段が開とされたと
き、第１の整流ダイオードとソレノイドと第２の整流ダ
イオードと容量手段とによって閉成されるループを具備
するように構成される。

【００３５】以下、駆動回路の各構成要素について説明
する。

【００３６】まず、ソレノイドは、前記従来の技術で説
明した図５に示したようなソレノイドを用い、これが駆
動回路に接続されており、図１では、その電気的成分と
してコイルＳＯＬで示している。以下、回路に関する説
明において、ソレノイドという表現は、コイルＳＯＬを
表すものとする。

【００３７】次に、ソレノイドＳＯＬへの通電が遮断さ
れたとき生ずる逆起電力を蓄積したのち、この蓄積され
た逆起電力を、次の駆動時に、即ち、放電タイミングを
遅らせてソレノイド駆動電流の一部として有効に利用す
る容量手段として、前述した１０００Ｖ程度の逆起電力
を蓄積し得るものとして、１００μＦ、４００ＷＶ程度
のコンデンサＣ１が用いられる。

【００３８】また、第１のスイッチ手段及び第２のスイ
ッチ手段は、いずれも図中Ｑ１及びＱ２で示されるよう
に、Ｃ−ＭＯＳＦＥＴを用いて構成する。このＣ−ＭＯ
ＳＦＥＴは、いずれもそのドレイン側が電源Ｖ０側とな
るように接続されている。

【００３９】そして、前記第１のスイッチ手段Ｑ１及び
第２のスイッチ手段Ｑ２は、フォトカプラＰＣによって
互いに結合されており、ほぼ同時に駆動できる。ここ
で、ほぼ同時というのは、フォトカプラによる信号伝達
に要する時間分のずれを含む意味である。図１において
は、フォトカプラＰＣ１及びＰＣ２が結合されているこ
とを示すために、それぞれを破線による半円形で囲んで
示し、両者をまとめていうとき、ＰＣと記載する。

【００４０】前記フォトカプラＰＣ１及びＰＣ２は、そ
れぞれのフォトトランジスタが信号処理上、互いに結合
されることによって、第１のスイッチ手段Ｑ１と第２の
スイッチ手段Ｑ２とが、独立に且つ同時にパルスにより
駆動されるよう構成することができる。勿論、Ｃ−ＭＯ
ＳＦＥＴ及びフォトカプラＰＣ以外の他のスイッチ手段
を用いることもできる。これらは、汎用的な部品を用い
るので前記駆動回路を安価且つ容易に実現することがで
きる。

【００４１】前記Ｃ−ＭＯＳＦＥＴとしては、５００
Ｖ、１０Ａ程度の容量のものを用いる。フォトカプラＰ
Ｃの電源としては、それぞれ互いに絶縁された２つの電
源Ｓ１及びＳ２が設けられている。この２つの電源Ｓ１
及びＳ２には、ＤＣ５Ｖ、２０ｍＡ程度のものが用いら
れる。抵抗ｒ１及びｒ２は、６００Ω、１／４Ｗ程度の
ものが用いられる。

【００４２】前記電源Ｖ０は、１周期ｆ₀の間に、コン
デンサＣ１に蓄積されたエネルギーを完全に放電させる
ため、図２の(ａ)に示すような全波整流出力、又は図２
の(ｂ)に示すような半波整流出力を供給するものを用い
る。このような出力のものであれば、どのような電源で
もよい。図示した場合においては、最高電圧Ｖ_Pは約１
４１Ｖ程度である。このように、ソレノイドＳＯＬの駆
動には全波整流出力又は半波整流出力を利用するので、
電源Ｖ０中にはコンデンサ等による平滑回路を設ける必
要がない。さらに、電源Ｖ０の出力をソレノイドＳＯＬ
に供給し始める際に突入電流が生じることがない。

【００４３】前記第１及び第２の整流ダイオードＤ１及
びＤ２は、いずれもよく知られた種々の設計のシリコン
整流ダイオードがそれぞれ用いられるが、整流作用を有
するものであれば、これ以外のものであってもよい。シ
リコン整流ダイオードとしては、いずれも８００Ｖ、３
Ａ程度のものを用いている。

【００４４】以上のようにして構成した駆動回路の動作
及び作用について説明する。

【００４５】従来の技術について説明した通り、ソレノ
イドＳＯＬには、図７に示したような駆動波形をフォト
カプラＰＣに入力してソレノイドＳＯＬを、パルスに従
った動作状態にして間欠的に往復動させる。

【００４６】このとき、Ｑ１及びＱ２を同時に開とし
て、ソレノイドＳＯＬへの電源Ｖ０からの電流を遮断す
ると、図１に示したように、該駆動回路中に閉ループＩ
_Rが形成されるので、ソレノイドＳＯＬに発生する逆起
電力はコンデンサＣ１に蓄積され、コンデンサＣ１が充
電される。

【００４７】このとき、この閉ループＩ_R内には抵抗成
分が殆どないので、逆起電力により生じたエネルギーは
数ミリ秒という短時間の間にコンデンサＣ１に吸収され
る。従って、閉ループＩ_Rを流れる電流は急速に減衰
し、ソレノイドＳＯＬの再励磁は殆ど生じない。

【００４８】この結果、ソレノイドの復帰時間が短縮さ
れるという効果が得られる。図４は、従来の駆動回路と
比較してソレノイドの復帰時間がΔｔ分、短くなって改
善されたことを示す説明図である。図４の(ｂ)が従来の
駆動回路における復帰ｘ₁の遅れＴ₁を示し、図４の(ｃ)
が本実施の形態による復帰ｘ₂の遅れＴ₂を示す。尚、ｔ
₀は、駆動開始時のソレノイドの変位の遅れであり、こ
れは何れの場合にも現れる。

【００４９】次に、コンデンサＣ１に充電されて蓄積さ
れた逆起電力の放電について説明する。図３は、逆起電
力の利用を示す説明図である。ソレノイドＳＯＬが通電
されて駆動されるとき、通電開始の初期には、電源Ｖ０
の電圧の瞬時値はコンデンサの充電電圧を下回っている
ので、コンデンサＣ１に蓄積された逆起電力がソレノイ
ドＳＯＬに向けて放電される。

【００５０】即ち、図３の(ａ)に示した駆動パルスＩ_d
に対して、図３の(ｂ)に示したように、ソレノイドに流
れる電流Ｉ_Pは、時間の経過とともに漸増する。これに
対して、コンデンサＣ１に充電されて蓄積された逆起電
力が放電電流Ｉ_Sとして放電され、ソレノイドＳＯＬを
駆動する電源電流Ｉ_Pを補完するように流れる。そして
蓄積されたエネルギー分に等しい電気エネルギー分がソ
レノイドＳＯＬの駆動に利用されるという効果が得られ
る。図３の(ｂ)に斜線を施した部分の面積がこのエネル
ギー分に相当する。

【００５１】従って、従来は前記抵抗１２４によって無
駄に費消したエネルギー的損失が本実施の形態において
は無くなり、この逆起電力を再生利用できるという極め
て優れた効果を奏する。そして、大きい容量の抵抗１２
４を設けるスペースが節約できる。

【００５２】尚、本駆動回路においては、前述した構成
に基づいてさらに、第１のスイッチ手段Ｑ１とソレノイ
ドＳＯＬと第２の整流ダイオードＤ２とに並列に第３の
整流ダイオードを逆方向に接続することができる。第３
の整流ダイオードとしてのダイオードＤ３は、電源Ｖ０
の電圧が直接コンデンサＣ１に印加されるのを防止する
ために設けられたものである。このダイオードＤ３によ
り、逆起電力の利用が電源Ｖ０により制限されることが
なく、逆起電力をコンデンサＣ１に完全に保存すること
ができる。

【００５３】この整流ダイオードＤ３としては、Ｄ１及
びＤ２と同様のものを用いるが、これ以外のものであっ
てもよい。シリコン整流ダイオードＤ３としては、８０
０Ｖ、３Ａ程度のものを用いている。

【００５４】また、さらに、前記第１のスイッチ手段Ｑ
１の電源Ｖ０側にソレノイドＳＯＬに並列に抵抗手段Ｒ
１を接続することができる。抵抗手段Ｒ１としては、逆
起電力の大きさ、即ち、容量手段Ｃ１の容量と、電源Ｖ
０の容量とに見合ったものを用いる必要があるが、この
要件を満たすものであれば、どのような抵抗でもよい。

【００５５】前記抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１の電荷の
一部を放電させるとともに、Ｑ１及びＱ２がカットオフ
状態のときに電源Ｖ０の電圧が異常に上昇することを抑
制することができる。この抵抗Ｒ１により、逆起電力が
電源Ｖ０に悪影響を及ぼすことがないという効果が得ら
れる。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係わるソレノイド駆動回路は、
ソレノイドの逆起電力を容量手段に蓄積し、蓄積された
逆起電力の放電タイミングを遅らせて放電することがで
きるので、ソレノイドの復帰時間を短縮し、しかも、前
記逆起電力をソレノイドの駆動のために再生利用できる
という極めて優れた効果を奏する。

【００５７】本発明に係わるソレノイド駆動回路におい
ては、前記第１及び第２のスイッチ手段がいずれもＣ−
ＭＯＳＦＥＴであり、これらがフォトカプラによって結
合されてほぼ同時に駆動されるので、汎用的な部品を用
いることによって安価且つ容易に本発明に係わる駆動回
路を得る。

【００５８】本発明に係わるソレノイド駆動回路におい
ては、第３の整流ダイオードにより、電源の電圧が直接
前記容量手段に印加されるのを防止できるので、逆起電
力を容量手段に完全に保存することができる。また、前
記電源が半波整流出力又は全波整流出力を供給するの
で、電源に平滑回路が不要であり、しかも電源出力をソ
レノイドに供給する際に突入電流を生じない。さらに、
容量手段に蓄積された逆起電力のエネルギーをソレノイ
ド駆動の１周期の間に完全に放電できる。また、前記第
１のスイッチ手段の電源側にソレノイドに並列に抵抗手
段を接続できるので、容量手段の電荷の一部を放電させ
るとともに、第１及び第２のスイッチ手段がカットオフ
状態のときに電源の電圧上昇を抑制することができ、逆
起電力が電源Ｖ０に悪影響を及ぼすことがない。これら
の付加的な構成により、ソレノイドの復帰時間短縮及び
逆起電力の再生利用の効果をより確実なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる駆動回路を示す回
路図である。

【図２】本発明の実施の形態に係わる駆動回路の電源に
要する出力波形を示すグラフであり、(ａ)は全波整流波
形、(ｂ)は半波整流波形を示す。

【図３】本発明の実施の形態に係わる駆動回路におい
て、(ａ)はソレノイドを駆動するパルスの波形を示すグ
ラフ、(ｂ)はソレノイドに流れる電流を示すグラフであ
る。

【図４】ソレノイドの復帰の遅れに関して本発明の実施
の形態と従来とを比較して示すグラフであり、(ａ)は駆
動パルス波形、(ｂ)は従来のソレノイドの例、(ｃ)は本
発明の実施の形態のソレノイドの例を示す。

【図５】ソレノイドの駆動原理の基本的構成を示す回路
説明図である。

【図６】プッシュプルソレノイドの例を示す図であり、
(ａ)は側面図、(ｂ)は平面図である。

【図７】プッシュプルソレノイドの例を示す断面説明
図。

【図８】ソレノイドポンプの吐出量をパルスによって制
御するそのパルスを概念的に示すグラフである。

【図９】従来のソレノイドの駆動回路の一部を示す回路
図である。

【符号の説明】

Ｄ１…第１の整流ダイオード、Ｄ２…第２の整流ダイオ
ード、Ｑ１…第１のスイッチ手段、Ｑ２…第２のスイッ
チ手段、Ｃ１…容量手段（コンデンサ）、Ｖ０…電源、
ＰＣ…フォトカプラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス駆動によるソレノイドの磁力によ
って押出され戻しバネによって復帰されてプランジャの
往復動が得られるプッシュプルソレノイドを駆動するソ
レノイド駆動回路において、電源(Ｖ０)の正側と、第１
のスイッチ手段(Ｑ１)と、ソレノイド(ＳＯＬ)と、第２
のスイッチ手段(Ｑ２)とが直列にこの順に接続されて電
源(Ｖ０)の負側に至り、ソレノイド(ＳＯＬ)及び第２の
スイッチ手段(Ｑ２)に並列に逆方向に第１の整流ダイオ
ード(Ｄ１)が接続され、第２のスイッチ手段(Ｑ２)に並
列に順方向に第２の整流ダイオード(Ｄ２)と容量手段
(Ｃ１)とがこの順に接続されて容量手段(Ｃ１)の負側が
電源(Ｖ０)の負側に直接接続され、前記第１のスイッチ
手段(Ｑ１)の電源(Ｖ０)側と接地との間にソレノイド
(ＳＯＬ)に並列に抵抗手段(Ｒ１)が接続され、第１のス
イッチ手段(Ｑ１)及び第２のスイッチ手段(Ｑ２)が互い
に独立に且つほぼ同時に閉とされ電源(Ｖ０)によってソ
レノイド(ＳＯＬ)にパルス状の電圧が印加されてプラン
ジャが押出され、前記第１及び第２のスイッチ手段(Ｑ
１、Ｑ２)が互いに独立に且つほぼ同時に開とされソレ
ノイド(ＳＯＬ)の逆起電力が容量手段(Ｃ１)に吸収され
戻しバネによってプランジャが復帰されることを特徴と
するソレノイド駆動回路。
【請求項２】前記第１のスイッチ手段(Ｑ１)及び第２
のスイッチ手段(Ｑ２)がいずれもＣＭＯＳ−ＦＥＴであ
り、前記第１のスイッチ手段(Ｑ１)及び第２のスイッチ
手段(Ｑ２)がフォトカプラによって結合されてほぼ同時
に駆動される請求項１記載のソレノイド駆動回路。
【請求項３】前記第１のスイッチ手段(Ｑ１)とソレノ
イド(ＳＯＬ)と第２の整流ダイオード(Ｄ２)とに並列に
第３の整流ダイオード(Ｄ３)が逆方向に接続されてなる
請求項１記載のソレノイド駆動回路。
【請求項４】前記電源(Ｖ０)が、半波整流出力及び全
波整流出力のいずれか１を供給する請求項１記載のソレ
ノイド駆動回路。
【請求項５】前記パルス駆動の周期が０．２秒以上で
あり、ソレノイド(ＳＯＬ)への電圧印加時間が５０ミリ
秒〜７０ミリ秒である請求項１記載のソレノイド駆動回
路。
【請求項６】前記プッシュプルソレノイドによって定
量パルスポンプが駆動される請求項１記載のソレノイド
駆動回路。
【請求項７】前記パルス状の電圧のオン時間が一定
で、周期が変化されて定量パルスポンプが駆動される請
求項１記載のソレノイド駆動回路。