JPH05267052A - 電磁ソレノイド駆動装置 - Google Patents

電磁ソレノイド駆動装置

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JPH05267052A
JPH05267052A JP6485292A JP6485292A JPH05267052A JP H05267052 A JPH05267052 A JP H05267052A JP 6485292 A JP6485292 A JP 6485292A JP 6485292 A JP6485292 A JP 6485292A JP H05267052 A JPH05267052 A JP H05267052A
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JP
Japan
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electromagnetic solenoid
transistor
winding
current
operating
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Pending
Application number
JP6485292A
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English (en)
Inventor
Junji Kondo
純司 近藤
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁ソレノイドの巻線温度の変動を小さく抑
えることにより、電磁ソレノイドの作動時の騒音を低減
すること。 【構成】 電磁ソレノイド駆動装置は、制御部22にオ
ン・オフ制御されるトランジスタTR1,TR2と、ト
ランジスタTR2のコレクタ端子と電源Vとの間に直列
に接続されて抵抗R1,R2とからなり、トランジスタ
TR2のエミッタ端子は巻線Lを介して接地され、トラ
ンジスタTR1のコレクタ端子は抵抗R1と抵抗R2と
の間に接続され、コレクタ端子はトランジスタTR2の
エミッタ端子と巻線Lとの間に接続されている。そし
て、制御部22により、作動時にはトランジスタTR1
がオン、トランジスタTR2がオフされて巻線Lに電流
0が流れ、非作動時にはトランジスタTR1がオフ、
トランジスタTR2がオンされて巻線Lに電流I0 より
も電流値の小さい電流I1 が流れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁ソレノイド駆動装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電磁ソレノイドを駆動するにあた
っては、作動時は前記電磁ソレノイドの鉄芯を非作動位
置から作動位置まで移行させ得る吸引力を発生するため
の電流を流し、非作動時は通電しないという方法をとっ
ていた。
【0003】また、特に作動デューティが高い場合に
は、電磁ソレノイドの電力損失を抑えて巻線の過熱を防
ぐために、鉄芯の吸引ストロークの大きい初期吸引時は
電磁ソレノイドに高い電圧を印加して大きな電流を流
し、吸引ストロークの小さい吸着後の保持時は電磁ソレ
ノイドに低い電圧を印加して小さい電流を流すことによ
り所要の吸引力を発生するという方法が知られている。
尚、この場合も、非作動時は通電しない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動方法では、電磁ソレノイドの作動デューティが一定
でない場合に該電磁ソレノイドの巻線温度の変動範囲が
大きくなり、これによって電磁ソレノイドの作動時の騒
音が大きくなるという問題がある。この理由を図5を参
照して説明する。
【0005】電磁ソレノイドの巻線温度Tと発生吸引力
Fとの間には図5に示すように反比例関係があり、巻線
温度Tが高いと発生吸引力Fが低下する。仮に所要吸引
力をF0 、最大作動デューティで駆動した際の電磁ソレ
ノイドの巻線温度をT0 とすると、巻線温度TがT0
あるときに電磁ソレノイドを作動させるためには、図5
から少なくともI0 の駆動電流が必要になる。
【0006】これに対して最小作動デューティで駆動し
た際の電磁ソレノイドの巻線温度がT2 であるとする
と、巻線温度TがT2 であるときに電磁ソレノイドをI
0 の駆動電流で作動させた場合、図5から電磁ソレノイ
ドはF2 の吸引力を発生する。このとき、所要吸引力は
0 であるので、両者の差であるF2 −F0 だけの吸引
力が無駄になり、この分の余剰エネルギーが熱や音とし
て消費されるため、この結果、電磁ソレノイドの作動時
に大きな騒音が発生することになる。
【0007】この場合、電磁ソレノイドの駆動電流を切
り換えてI2 とすれば騒音の低減は可能であるが、これ
を実現するには電磁ソレノイドの巻線温度を検出する検
出手段、前記検出手段の検出結果に応じて適正な電流値
を決定する制御手段、多段階での電流切り替えの可能な
駆動手段、とが必要になり、電磁ソレノイドの駆動装置
の構成が複雑かつ大規模なものとなってしまう問題が生
ずる。
【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、電磁ソレノイドの巻線温度の変
動を小さく抑えることにより、電磁ソレノイドの作動時
の騒音を低減することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電磁ソレノイド駆動装置は、鉄心が駆動時に
は電磁手段により非作動位置から作動位置へ移動され、
非駆動時は復帰手段により鉄芯が非作動位置に復帰する
電磁ソレノイドを駆動する電磁ソレノイド駆動装置にお
いて、作動時に前記鉄芯を非作動位置から作動位置まで
移動させるために前記電磁手段に第1電流値を印加する
第1制御手段と、非作動時に前記鉄心を移動させない程
度の前記第1電流値よりも小さい第2電流値を前記電磁
手段に印加する第2制御手段とを備えている。
【0010】
【作用】上記の構成を有する本発明の電磁ソレノイド駆
動装置は、作動時には第1制御手段が電磁手段に第1電
流値を印加し、鉄芯を非作動位置から作動位置まで移動
させる。また、非作動時には第2制御手段が第1電流値
よりも小さい第2電流値を前記電磁手段に印加するが、
鉄心は非作動位置から移動しない。
【0011】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
【0012】まず、図1に本発明を適用する電磁ソレノ
イド機構を示す。電磁ソレノイド10は、図示されてい
ないフレームに固定されており、電磁ソレノイド10の
可動鉄芯12の先端にはピン14により作動レバー16
の一端が取り付けられている。作動レバー16はシャフ
ト18を支点として揺動可能に前記フレームに固定され
ている。作動レバー16の他端はコイルばね20の一端
に取り付けられており、コイルばね20の他端はフレー
ムに固定されている。尚、電磁ソレノイド10は巻線L
が巻回された中空の巻枠内に可動鉄心12が挿入された
周知の構造である。
【0013】コイルばね20は作動レバー16を介し、
ばねの戻り力によってF0 未満の大きさの力で可動鉄芯
12を電磁ソレノイド10から引き抜く方向に引っ張っ
ている。このコイルばね20により本発明の復帰手段が
構成される。
【0014】電磁ソレノイド10が駆動されていない場
合はこの力によって作動レバー16は図の時計回り方向
に回転しようとするが、ストッパー22によって制止さ
れている。このとき可動鉄芯12は完全吸着時よりスト
ロークL0 だけ電磁ソレノイド10本体より飛び出した
状態になる。このときの可動鉄芯12および作動レバー
16の位置を復帰位置と称することにする。
【0015】電磁ソレノイド10を作動させた場合は、
作動レバー16は前記のストッパー22により停止した
位置から反時計回りに少なくとも角度θだけ回転し、こ
のとき可動鉄芯12は完全吸着時よりストロークL1
け電磁ソレノイド10本体より飛び出した状態になる。
このときの可動鉄芯12および作動レバー16の位置を
作動位置と称することにする。
【0016】図3は電磁ソレノイド10のストローク対
吸引力特性を示すグラフである。尚、上述したように、
吸引力は電磁ソレノイド10の巻線温度に依存するが、
図3は巻線温度がT0 のときの特性であるとする。
【0017】従って、図3よりコイルばね20の戻り力
に打ち勝って作動レバー16を作動位置まで回転させる
には、電磁ソレノイド10の駆動電流Iは、ストローク
LがL=L0 のときI≧I0 、L=L1 のときI≧I1
でなければならないことが判る。
【0018】故に、本実施例の電磁ソレノイド駆動装置
においては、I0 、I1 の二つの電流値を選択可能に構
成されている。この電磁ソレノイド駆動装置の一例を図
2を参照して説明する。
【0019】電磁ソレノイド10の巻線Lの通電制御を
行うための制御部22は、マイクロコンピュータから構
成されている。この制御部22は、2つのトランジスタ
TR1,TR2の各ベース端子が接続され、各トランジ
スタTR1,TR2のオン・オフ制御を行う。
【0020】前記トランジスタTR2のコレクタ端子と
電源Vとの間には抵抗R1,R2が直列に接続され、ま
た、エミッタ端子は前記巻線Lを介して接地されてい
る。トランジスタTR1のコレクタ端子は抵抗R1と抵
抗R2との間に接続され、コレクタ端子はトランジスタ
TR2のエミッタ端子と巻線Lとの間に接続されてい
る。
【0021】制御部22により、トランジスタTR1が
オン、トランジスタTR2がオフされると、電源Vから
抵抗R1、トランジスタTR1を介して巻線Lに電流I
0 が流れ、トランジスタTR1がオフ、トランジスタT
R2がオンされると、電源Vから抵抗R1、抵抗2、ト
ランジスタTR2を介して巻線Lに電流I0 よりも電流
値の小さい電流I1 が流れるようになっている。
【0022】この制御部22、トランジスタTR1、抵
抗R1により本発明の第1制御手段が構成され、制御部
22、トランジスタTR2、抵抗R1、抵抗R2により
本発明の第2制御手段が構成される。
【0023】尚、上記電磁ソレノイド駆動装置は一例で
あり、他に公知の技術である一般的な電流チョッピング
方式の駆動回路で実現可能である。
【0024】次に図4を参照して本実施例の電磁ソレノ
イド駆動装置の動作を説明する。
【0025】はじめに、作動レバー16を復帰位置から
作動位置へと駆動する場合について説明すると、まず、
制御部22によりトランジスタTR1がオン、トランジ
スタTR2がオフされ、抵抗R1、トランジスタTR1
を介して巻線Lに電流I0 が流される。即ち、I0 の駆
動電流で電磁ソレノイド10の駆動が開始する。
【0026】このとき、図3によれば電磁ソレノイド1
0はF0 以上の吸引力を発生するので、作動レバー16
は反時計回りに回転し、作動位置まで移動する。
【0027】制御部22は、駆動開始後、D0 だけ時間
が経過すると、トランジスタTR1がオフ、トランジス
タTR2がオンして、抵抗R1、抵抗2、トランジスタ
TR2を介して巻線Lに電流I0 よりも電流値の小さい
電流I1 を流す。即ち、電磁ソレノイド10の駆動電流
をI0 からI1 へと変更する。ここでD0 は作動レバー
16が復帰位置から作動位置へと移動するための所用時
間の最大値より大きく設定した定数である。
【0028】図3によれば、電磁ソレノイド10はスト
ロークLがL1 未満の作動位置においてはI1 の駆動電
流値でF0 以上の吸引力を発生するので、これにより作
動レバー16は作動位置を保持する。
【0029】次に作動レバー16を作動位置から復帰位
置へと戻す場合について説明すると、まず制御部22は
トランジスタTR1及びトランジスタTR2を共にオフ
し、電磁ソレノイド10の巻線Lに流れる電流を遮断す
る。このとき、電磁ソレノイド10は吸引力の発生を停
止するので作動レバー16はコイルばね20の戻り力に
より時計回りに回転し、復帰位置まで移動する。
【0030】制御部22はトランジスタTR1,TR2
をオフした後、D1 だけ時間が経過すると、トランジス
タTR1をオフしたままトランジスタTR2をオンし
て、巻線Lに電流I1 を流す。即ち、電磁ソレノイド1
0を電流I0 よりも電流値の小さい電流I1 で駆動開始
する。ここでD1 は作動レバー16が作動位置から復帰
位置へと移動するための所用時間の最大値より大きく設
定した定数である。
【0031】図3によれば、電磁ソレノイド10はスト
ロークLがL0 の復帰位置においてはI1 の駆動電流値
でF0 以上の吸引力を発生しないので、これにより電磁
ソレノイド10の巻線の温度を高く保ったまま、作動レ
バー16は復帰位置を保持する。
【0032】以上に説明したような駆動方法で電磁ソレ
ノイドを駆動した場合、最低作動デューティにおける巻
線の温度をT1 、最高作動デューティにおける巻線の温
度をT0 とすると、図5に示すように、T0 とT1 との
温度差が従来の駆動装置の場合のT0 とT2 との温度差
と比較して小さく抑えることが可能になる。この結果、
所要吸引力F0 と最低作動デューティ時の発生吸引力F
1 との差が小さく抑えられ、従って電磁ソレノイド10
の作動時に発生する騒音も小さくすることができる。
【0033】なお、以上に説明した実施例では、非作動
時に前記電流I1 を定常的に流しているが、本発明の狙
いは電磁ソレノイドの巻線温度の変動を小さくすること
にあるので、非作動時に前記電流I1 を必ずしも定常的
に流す必要は無く、電磁ソレノイドの作動デューティが
低い場合には高デューティサイクル、電磁ソレノイドの
作動デューティが高い場合には低デューティサイクル
で、非作動時に電磁ソレノイドを前記電流I1 にて間欠
駆動してもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の電磁ソレノイド駆動装置は非作動時にも可動鉄芯
が作動しない程度の大きさの電流で電磁ソレノイドを駆
動して巻線温度を一定値以上に保つので、これにより発
生吸引力と所要吸引力との差が一定値以内に抑えられ、
作動デューティの変動に伴う作動時の不快な騒音を小さ
く抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の電磁ソレノイド機構を示す側面図で
ある。
【図2】電磁ソレノイド駆動装置を示すブロック図であ
る。
【図3】電磁ソレノイドのストローク対吸引力特性の例
を示すグラフである。
【図4】電磁ソレノイドの駆動時の電流値の変化を示す
タイムチャートである。
【図5】電磁ソレノイドの巻線温度対吸引力特性の例を
示すグラフである。
【符号の説明】
10 電磁ソレノイド 12 可動鉄芯 20 コイルばね 22 制御部 TR1 トランジスタ TR2 トランジスタ R1 抵抗 R2 抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄心が駆動時には電磁手段により非作動
    位置から作動位置へ移動され、非駆動時は復帰手段によ
    り鉄芯が非作動位置に復帰する電磁ソレノイドを駆動す
    る電磁ソレノイド駆動装置において、 作動時に前記鉄芯を非作動位置から作動位置まで移動さ
    せるために前記電磁手段に第1電流値を印加する第1制
    御手段と、 非作動時に前記鉄心を移動させない程度の前記第1電流
    値よりも小さい第2電流値を前記電磁手段に印加する第
    2制御手段とを備えたことを特徴とする電磁ソレノイド
    駆動装置。
JP6485292A 1992-03-23 1992-03-23 電磁ソレノイド駆動装置 Pending JPH05267052A (ja)

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JP6485292A JPH05267052A (ja) 1992-03-23 1992-03-23 電磁ソレノイド駆動装置

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JP6485292A JPH05267052A (ja) 1992-03-23 1992-03-23 電磁ソレノイド駆動装置

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JPH05267052A true JPH05267052A (ja) 1993-10-15

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ID=13270143

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JP (1) JPH05267052A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013179149A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Honda Motor Co Ltd ソレノイド制御装置

Cited By (1)

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