JPH0347305Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電磁弁、ソレノイド、リレーあるい
は電磁開閉器等に用いられる電磁コイルの励磁の
ための制御回路に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、電磁弁においては、最近、消費電力
を低減し且つ電磁コイルの電磁雑音を低減するた
めに、永久磁石を用いた強磁性体のアーマチヤを
弁のオープン位置あるいはクローズ位置に保持す
ることが行われるようになつた。すなわち、電磁
弁は、第３Ａ図および第３Ｂ図に示すように、磁
性体の枠１の上端および下端に磁性体よりなるキ
ヤツプ２および環状のプレート３が設けられてお
り、枠１の中央部にスプリング６によつて押圧さ
れた強磁性体よりなるアーマチヤ４が上下移動可
能に設けられている。また、枠１とプレート３と
の間に環状の永久磁石５が設けられ、枠１内の周
囲には電磁コイル７が設けられている。

アーマチヤ４は２つの位置のいずれかに安定的
に保持される。すなわち、閉弁状態は、第３Ａ図
に示すように、スプリング６により押圧されて保
持される位置であり、この場合、弁座８は閉じら
れる。他方、開弁状態は、第３Ｂ図に示すよう
に、永久磁石５によつて保持される位置であり、
この場合、弁座８は開放され、矢印に示すごとく
流体たとえば空気が流れることができる。

アーマチヤ４を上述の２つの状態間を移動させ
る力は電磁コイル７を励磁することにより行われ
る。たとえば、第３Ａ図の閉弁状態において、電
磁コイル７に一方向の直流電源を流して電磁コイ
ル７による磁界方向を永久磁石５の磁界方向と同
一にすると、電磁コイル７の磁力と永久磁石５の
吸引力との和がスプリング６の押圧力より大きく
なり、この結果、アーマチヤ４は上昇して第３Ｂ
図の状態となる。ここで、電磁コイル７の電流は
停止しても永久磁石５の磁力によりこの状態は保
持される。すなわち、第３Ｂ図において、磁性体
要素１−５−３−４−２のループに永久磁石５に
よる磁気回路が形成され、電磁コイル７に電流が
なくなつても、該磁気回路は保持される。

また、第３Ｂ図Ｂの開弁状態において、電磁コ
イル７に前述と逆方向の電流が流すと、磁界が永
久磁石５の磁界と反対方向に発生し、この結果、
アーマチヤ４には永久磁石５の磁界に対して反撥
磁力が発生してスプリング６の押圧と相まつて、
アーマチヤ４をキヤツプ２から引離す。従つて、
アーマチヤ４は下降して再び第３Ａ図の状態とな
る。この場合、キヤツプ２とアーマチヤ４との間
に空隙が存在するので、電磁コイル７に電流がな
くなると前述の永久磁石５による磁気回路は形成
されない。

従来の電磁弁における電磁コイル励磁用制御回
路は第４図、第５図に示される（参照：実開昭57
−117617号公報）。

第４図においては、２つの出力端子OUT₁，
OUT₂を有する直流電源手段が設けられている。
この直流電源手段は、交流電源１１、ダイオード
１２、およびコンデンサ１３を具備し、電源スイ
ツチ１４によつてオン、オフされる。１５は直流
電源手段の出力端子OUT₁，OUT₂を切替えるス
イツチ、１６は電磁コイル７に直列接続された電
磁コイル起動用コンデンサである。また、リレー
コイル１７およびリレー接点１８からなるリレー
回路、コンデンサ１９、電流逆流防止用のダイオ
ード２０、およびコンデンサ１９の放電用抵抗２
１、が設けられている。

リレー回路においては、リレーコイル１７に電
流が流れていないときもしくは所定値（リレー作
動開放電流値）未満の電流が流れているときに
は、リレー接点１８は常閉接点NCに傾倒され、
他方、リレーコイル１７に前記所定値以上の電流
が流れているときには、リレー接点１８は常開接
点NOに傾倒される。

第５図は第４図に改良形であつて、時間延長用
抵抗２２を付加することによりスイツチ１５を接
点ａにした場合のコンデンサ１６の充電電流I₁の
作動時間を長くしたものである。この場合、コン
デンサ１６の容量も大きくすれば、コンデンサ１
６の充電電流I₁の作動時間はさらに長くなる。こ
のように、抵抗２２の値およびコンデンサ１６の
容量を調整することによりコンデンサ１６の充電
電流I₁と放電電流I₂の均衡を計ることができる。

第４図（第５図）の回路動作を説明する。電源
スイツチ１４のオンにしたままでスイツチ１５を
接点ａに切替えると、コンデンサ１６の充電電流
I₁が第６図Ａに示すごとく流れ、この結果、コン
デンサ１６の充電電流I₁により電磁コイル７の励
磁が行われる。次に、スイツチ１５を接点ｂに切
替えると、コンデンサ１６の放電電流I₂が第６図
Ｂに示すごとく流れ、この結果、コンデンサ１６
の放電電流I₂により電磁コイル７の励磁が行われ
る。

第４図（第５図）の回路は、スイツチ１５を接
点ｂに保持したまま、コンデンサ１６が完全に放
電された後にあつても、電源スイツチ１４をオン
にしたときに、コンデンサ１６の放電電流I₂によ
る電磁コイル７の励磁を可能にしたものである。
すなわち、スイツチ１５を接点ｂに保持したまま
電磁スイツチ１４をオンにすると、コンデンサ１
３が充電されると同時に、コンデンサ１９の充電
電流がリレーコイル１７に流れる。この結果、リ
レー接点１８は接点NOに傾倒され、従つて、コ
ンデンサ１６にも充電電流が流れる。コンデンサ
１６の充電が進むにつれてリレーコイル１７に流
れる電流は減少し、該電流がリレー作動開放電流
に達すると、リレー接点１８は常閉接点NCに切
替わる。この結果、コンデンサ１６からの放電電
流がスイツチ１５を介して電磁コイル７に供給さ
れることになる。このように、電源オン時にスイ
ツチ１５が接点ｂに傾倒しているときには、リレ
ー回路によつてコンデンサ１２を充電した後に、
所望する放電動作による電磁コイル７の励磁が行
われるようにしてある。

しかしながら、逆に、スイツチ１５を接点ａに
保持したままにし、コンデンサ１６が完全に放電
に放電された後に、電源スイツチ１４をオンにし
た場合、接点ａからスイツチ１５および常閉接点
NCを介してコンデンサ１６に充電電流I₁が流れ
るが、それと同時に、リレーコイル１７、ダイオ
ード２０を介してコンデンサ１９にも充電電流が
流れ、この結果、リレー接点１８がオン、オフ動
作する。従つて、コンデンサ１６の充電電流I₁は
第６図Ｃに示すごとく、脈流により乱れ、この結
果、動作が不安定となるという問題点があつた。
この場合、たとえ第５図の抵抗２２の値およびコ
ンデンサ１６の容量を大きくしても、動作の不安
定自体は解消されない。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の目的は、電源オン時に電磁コイル７を
第１および第２のいずれの方向にも励磁できるよ
うにすると共に、スイツチ１５を接点ａに保持し
たまま電源をオンしても動作の不安定を招かない
ようにすることにあり、その構成は、リレーコイ
ル起動用コンデンサ１９を含む回路を常開接点
NOと常閉接点NCとの間に接続したものである。

〔作用〕

上述の構成によれば、スイツチ１５を接点ａに
保持した場合、電源オンであつてもリレーコイル
起動用コンデンサ１９には電流が流れず、従つ
て、リレー回路が動作しない。

〔実施例〕

第１図は本考案に係る電磁コイル励磁用制御回
路の一実施例を示す回路図である。第１図におい
ては、コンデンサ１９、ダイオード２０、および
抵抗２１の回路は常開接点NOと常閉接点NCと
の間に接続されており、また、時間延長用抵抗２
２はスイツチ１５の接点ｂと直流電源手段の出力
端子OUT₂との間に接続されている。

第１図の回路動作を説明する。電源スイツチ１
４をオンにしたままスイツチ１５を接点ａに切替
わると、コンデンサ１６の充電電流I₁が第２図Ａ
に示すごとく流れ、この結果、コンデンサ１６の
充電電流I₁により電磁コイル７の励磁が行われ
る。この場合、充電電流I₁は第４図の場合とほぼ
同一の傾向にある。次に、スイツチ１５を接点ｂ
に切替えると、コンデンサ１６の放電電流I₂が第
２図Ｂに示すごとく流れ、この結果、コンデンサ
１６の放電電流I₂により電磁コイル７の励磁が行
われる。この場合、時間延長用抵抗２２の存在に
より放電電流I₂の作動時間は長くなり、従つて、
第２図Ａの充電電流I₁と均衡が計れる。

第１図において、スイツチ１５を接点ｂに保持
したまま、コンデンサ１６が完全に放電された後
に、電源スイツチ１４をオンにしたときは、第４
図（第５図）の場合と同様に、リレー回路起動用
コンデンサ１９が充電されるので、コンデンサ１
６の放電電流I₂による電磁コイル７の励磁は可能
である。

さらに、第１図においては、スイツチ１５を接
点ａに保持したまま、コンデンサ１６が完全に放
電に放電された後に、電源スイツチ１４をオンに
した場合には、接点ａからスイツチ１５および常
閉接点NCを介してコンデンサ１６に充電電流I₁
が流れるが、リレー回路起動用コンデンサ１９に
は充電電流が流れず、従つて、リレー接点１８が
オン、オフ動作しない。この結果、やはり、コン
デンサ１６の充電電流I₁は第２図Ａに示すごとく
流れ、その動作は安定である。

なお、電流逆流防止用のダイオード２０は、ス
イツチ１５が接点ｂにあつてコンデンサ１９が充
電された直後に、再びスイツチ１５が接点ａに切
替つたときに、コンデンサ１９に蓄積された電荷
がリレーコイル１７に逆流してリレー接点１８が
常開接点NOに切替わるのを防止しているもので
あり、抵抗２１は、電源スイツチ１４のオン、オ
フ動作が短時間に何回行われてもよいようにコン
デンサ１９を放電させるものであり、従つて、電
源スイツチ１４のオン時には必ずコンデンサ１９
の充電電流が流れるようにしてある。この場合、
コンデンサ１９の容量は比較的小さく設定するの
に対し、抵抗２１の値は比較的大きく、たとえば
MΩのオーダに設定する。さらに、コンデンサ１
３はダイオード１２の脈流出力を平滑するための
ものであり、これにより、リレーコイル１７に流
れる電流は調整している。また、上述の実施例に
おいては、電源回路として、交流電源１１を用い
ているが、他の電源回路にもなし得る。たとえ
ば、ダイオード１２の代わりにブリツジ整流回路
を用いたり、あるいは直流電源を用いることがで
きる。直流電源の場合には、もちろん、ダイオー
ド１２およびコンデンサ１３は不要となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、スイツチ
１１が接点ａにあるときに電源をオンにしてもコ
ンデンサ１６の充電動作を安定的に行うことがで
き、従つて、電磁弁の動作が安定となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電磁コイル励磁用制御回
路の一実施例を示す回路図、第２図は第１図の回
路動作を示すタイミング図、第３Ａ図および第３
Ｂ図は本考案が適用される電磁弁の断面図、第４
図、第５図は従来の電磁コイル励磁用制御回路の
回路図、第６図は第４図（第５図）の回路動作を
示すタイミング図である。 ７：電磁コイル、１１〜１３：直流電源手段、
１４：電源スイツチ、１５：スイツチ、１６：第
１のコンデンサ（電磁コイル起動用）、１７：リ
レーコイル、１８：リレー接点、１９：第２のコ
ンデンサ（リレー回路起動用コンデンサ）、２
０：ダイオード、２１：放電用抵抗、２２：時間
延長用抵抗、OUT₁，OUT₂：直流電源手段の出
力端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 第１、第２の出力端子OUT₁，OUT₂を有す
   る電磁コイル７励磁用の直流電源手段１１〜１
   ３と、 該第１、第２の出力端子を切替えるためのス
   イツチ１５と、 該スイツチと前記直流電源手段の第２の出力
   端子との間に前記電磁コイルと共に直列接続さ
   れた第１コンデンサ１６と、 前記直流電源手段の第１の出力端子と前記第
   １のコンデンサとの間に接続されたリレーコイ
   ル１７と、 該リレーコイルと前記第１のコンデンサとの
   間に接続され該リレーコイルに流れる電流によ
   つて閉となる常開接点NOと、 前記スイツチと前記第１のコンデンサとの間
   に接続され前記リレーコイルに流れる電流によ
   つて開となる常閉接点NCと、を具備し、該第
   １のコンデンサの充電電流によつて前記電磁コ
   イルを第１の方向に励磁し前記第１のコンデン
   サの放電電流によつて前記電磁コイルを第２の
   方向に励磁する電磁コイル励磁用制御回路にお
   いて、 前記常開接点と前記常閉接点との間に接続さ
   れた第２のコンデンサ１９を設けたことを特徴
   とする電磁コイル励磁用制御回路。 ２ 前記スイツチと前記直流電源手段の第２の出
   力端子との間に、抵抗２２を設けた実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の電磁コイル励磁用
   制御回路。 ３ 前記常開接点と前記第２のコンデンサとの間
   に、電流逆流防止用のダイオード２０を設けた
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の電磁コ
   イル励磁用制御回路。 ４ 前記第２のコンデンサに、放電用の抵抗２１
   を並列接続した実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の電磁コイル励磁用制御回路。