JPH0785758A - 電磁石駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸引状態であるときに外力等が作用しても吸引
状態を維持することができるようにした電磁石駆動装置
を提供する。 【構成】電磁石装置はアマチュアを備え、コイルＣｏへ
の通電時に鉄芯とアマチュアとの間に吸引力が作用す
る。パルス幅制御部１３は、トリガパルスが入力される
と一定時間は始動用の比較的大きな始動電流をコイルＣ
ｏに通電し、一定時間の経過後に鉄芯とアマチュアとの
吸引状態を保持するのに必要な保持電流をコイルＣｏに
通電するようにスイッチング素子Ｓを制御する。電流検
出部１５はコイルＣｏの通電電流を検出し、電磁石装置
が吸引状態から非吸引状態に移行すると再トリガパルス
発生部１６を通して再トリガパルスを発生させる。トリ
ガパルス発生部１２は再トリガパルスが入力されるとパ
ルス幅制御部１３を始動時と同様に動作させ、コイルＣ
ｏに大きな始動電流を流させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アマチュアを有した電
磁石装置を駆動する電磁石駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電磁石装置としてアマチュアを
有し、鉄芯に巻装したコイルへの通電状態に応じてアマ
チュアと鉄芯との相対距離を変化させるものがある。こ
の種の電磁石装置は、たとえばリレー、アクチュエー
タ、電磁接触器などに利用されている。

【０００３】ところで、コイルへの通電によって鉄芯と
アマチュアとの間に作用する吸引力は、鉄芯とアマチュ
アとの距離の２乗に反比例し、また停止状態から移動さ
せるのに要する始動用のエネルギーは、慣性や摩擦の作
用で、移動開始後に要するエネルギーよりも大きくなる
ことが知られている。したがって、コイルへの通電開始
時には大きな電力を要するが、以後は必要な電力が小さ
くなるのである。この点に着目して、コイルへの通電開
始から所定時間は大きな電力をコイルに供給し、その後
はコイルへの供給電力を小さくするようにした電磁石駆
動装置が提案されている（特公平３−１７２０１号公報
等）。このような電磁石駆動装置では、鉄芯とアマチュ
アとが吸引保持されている状態ではコイルへの供給電力
が小さくなるから、電磁石駆動装置を構成する回路素子
は、短時間だけ大電力に耐えるものを用いればよく、電
力容量の比較的小さいものを用いることができることに
なる。

【０００４】この種の電磁石駆動装置としては、図８に
示す構成が考えられている。すなわち、入力電圧の印加
を入力電圧検出部１１で検出すると、トリガパルス発生
部１２によりトリガパルスを発生し、パルス幅制御部１
３はトリガパルスが入力されると比較的長いパルス幅
（たとえば、１００ｍＳ）の制御パルスを出力した後に
周期の比較的短い（たとえば、２０〜５０ｋＨｚ）制御
パルスを連続的に出力するのである。この制御パルスに
よって、コイルＣｏに直列接続されたスイッチング素子
Ｓがオン・オフされる。したがって、電源投入時にコイ
ルＣｏに比較的長い時間通電された後に、断続的に通電
されることになり、結局、電源投入直後には比較的大き
いエネルギーが短時間だけ供給され、以後は供給エネル
ギーが小さくなるように制御されることになる。このよ
うに、パルス幅制御部１３とスイッチング素子Ｓとによ
って、トリガパルスの入力から一定時間はコイルＣｏに
比較的大きな始動電流を流す始動状態が選択され、その
後は間欠的に保持電流を流す保持状態が選択される通電
制御部が構成されることになる。これら各回路部分は入
力電圧の印加後に定電圧を出力する安定化電源部１４に
よって給電される。

【０００５】電圧検出部１１およびパルス幅制御部１３
は、具体的には図９のように構成される。すなわち、入
力電圧検出部１１では、入力電圧を抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ によ
り分圧した電圧と、抵抗Ｒ₃ とダイオードＤ₁ とにより
得られた基準電圧とを比較するコンパレータＣＰ₁ を備
え、入力電圧がないときにはコンパレータＣＰ₁ の出力
がＨレベルになるようにプルアップ抵抗Ｒ₄ を設けてあ
る。入力電圧が得られると、コンパレータＣＰ₁ の出力
はＬレベルになるから、この立ち下がりによってトリガ
パルス発生部１２にトリガがかけられる。トリガパルス
発生部１２は単安定マルチバイブレータよりなり、短時
間だけＬレベルになるトリガパルスを発生する。

【０００６】パルス幅制御部１３は、トリガパルスによ
りトリガがかけられて比較的長い一定のパルス幅を有し
た１つのパルスを発生する単安定マルチバイブレータ１
３ａと、比較的短い一定周期のパルスを連続的に発生す
る無安定マルチバイブレータ１３ｂと、単安定マルチバ
イブレータ１３ａと無安定マルチバイブレータ１３ｂと
の出力の論理和を制御パルスとして出力するＯＲ回路１
３ｃとにより構成されている。したがって、電源投入直
後には電磁石装置の始動に必要な電力を供給し、その後
は間欠的に給電することで供給電力を低電力に抑えるこ
とができるのである。このようにしてスイッチング素子
Ｓ等の発熱を抑制することができるのである。コイルＣ
ｏにはフライホイール素子としてダイオードＤ₂ が並列
接続されており、スイッチング素子Ｓがオンからオフに
なるときに生じる逆起電力を流すようにしてある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成では、電源投
入直後には電磁石装置を始動させる比較的大きな電力を
供給し、以後は電磁石装置での吸引状態の保持に必要な
程度の低電力しか供給しないものであるから、保持状態
で鉄芯とアマチュアとの間に作用している吸引力は比較
的小さく、外部から振動等が作用すると、吸引状態を維
持できなくなって鉄芯とアマチュアとが離れてしまい、
元の吸引状態に復帰できないという問題が生じる。すな
わち、外力に対して吸引状態を十分に維持することがで
きないのである。

【０００８】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、始動時に大きな電力を供給し以後は鉄芯とア
マチュアとの吸引状態を保持する程度の低電力を供給す
る構成であって、吸引状態であるときに外力等が作用し
ても吸引状態を維持することができるようにした電磁石
駆動装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、鉄芯
に巻装したコイルへの通電時にアマチュアと鉄芯との間
に吸引力を作用させる電磁石装置の駆動に用いられ、ト
リガパルスが入力されると一定時間は始動用の比較的大
きな始動電流をコイルに通電する始動状態と、上記一定
時間の経過後に鉄芯とアマチュアとの吸引状態を保持す
るのに必要な保持電流をコイルに通電する保持状態とが
選択される通電制御部を備えた電磁石駆動装置におい
て、電源の投入を検出する入力電圧検出部と、コイルに
通電される電流を検出する電流検出部と、電磁石装置が
吸引状態から非吸引状態に移行する際のコイルの通電電
流の変化によって再トリガパルスを発生する再トリガパ
ルス発生部と、入力電圧検出部により電源投入が検出さ
れるか再トリガパルス発生部から再トリガパルスが発生
すると通電制御部へのトリガパルスを出力するトリガパ
ルス発生部とを具備して成ることを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、鉄芯に巻装したコイル
への通電時にアマチュアと鉄芯との間に吸引力を作用さ
せる電磁石装置の駆動に用いられ、トリガパルスが入力
されると一定時間は始動用の比較的大きな始動電流をコ
イルに通電する始動状態と、上記一定時間の経過後に鉄
芯とアマチュアとの吸引状態を保持するのに必要な保持
電流をコイルに通電する保持状態とが選択される通電制
御部を備えた電磁石駆動装置において、電源の投入を検
出する入力電圧検出部と、コイルに通電される電流を検
出する電流検出部と、電磁石装置が吸引状態から非吸引
状態に移行する際のコイルの通電電流の変化によって再
トリガパルスを発生する再トリガパルス発生部と、電磁
石装置が非吸引状態から吸引状態に移行する際のコイル
の通電電流の変化によって吸引状態への移行を検出する
動作確認部と、通電制御部が始動状態であるときに動作
確認部で吸引状態への移行が検出されると再トリガパル
ス発生部からの再トリガパルスを通過可能とする再トリ
ガパルス出力部と、入力電圧検出部により電源投入が検
出されるか再トリガパルス出力部を通して再トリガパル
スが出力されると通電制御部へのトリガパルスを出力す
るトリガパルス発生部とを具備して成ることを特徴とす
る。

【００１１】請求項３の発明は、鉄芯に巻装したコイル
への通電時にアマチュアと鉄芯との間に吸引力を作用さ
せる電磁石装置の駆動に用いられ、始動用の比較的大き
な始動電流をコイルに通電する始動状態と、鉄芯とアマ
チュアとの吸引状態を保持するのに必要な保持電流をコ
イルに通電する保持状態とが選択される通電制御部を備
えた電磁石駆動装置において、電源の投入を検出する入
力電圧検出部と、コイルに通電される電流を検出する電
流検出部と、電磁石装置が吸引状態から非吸引状態に移
行する際のコイルの通電電流の変化によって再トリガパ
ルスを発生する再トリガパルス発生部と、電磁石装置が
非吸引状態から吸引状態に移行する際のコイルの通電電
流の変化によって吸引状態への移行を検出する動作確認
部と、電源投入時と再トリガパルスの発生時とに通電制
御部を始動状態に設定し、動作確認部により吸引状態へ
の移行が検出されると通電制御部を保持状態に設定する
通電切換部とを具備し、通電制御部は保持状態に設定さ
れるまでの期間はコイルが過熱しない程度の時間間隔で
始動電流をコイルに繰り返して間欠的に通電することを
特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の構成では、電磁石装置が吸引
状態から非吸引状態に移行する際のコイルの通電電流の
変化によって再トリガパルスを発生し、再トリガパルス
により通電制御部にトリガパルスを与えて始動状態に設
定するので、電磁石装置が吸引状態から非吸引状態にな
れば、始動時と同様に比較的大きな電流をコイルに通電
して電磁石装置を吸引状態に戻すことができるのであ
る。

【００１３】ここに、鉄芯とアマチュアとの間に吸引力
が作用する前の状態では鉄芯とアマチュアとは一定距離
のギャップを有し、また鉄芯とアマチュアとが互いに吸
引された状態ではギャップは無くなる。したがって、鉄
芯とアマチュアとの間のギャップに変化が生じるのであ
って、このギャップの変化に伴ってコイルのインダクタ
ンスが変化する。すなわち、ギャップが大きいとインダ
クタンスはギャップが小さいときよりも小さくなる。そ
こで、上記構成ではコイルのインダクタンスの変化をコ
イルへの通電電流の変化として検出しているのである。
また、コイルへの通電電流がインダクタンスの変化に影
響される時間は、コイルの直流抵抗とインダクタンスと
により決定される時定数分だけ遅延されるのであって、
鉄芯とアマチュアとが非吸引状態のときにコイルに通電
して吸引状態に移行させたとすると、吸引状態に移行し
た直後と吸引状態に移行する直前とのコイルの蓄積エネ
ルギーの変化は無視できる。したがって、吸引状態の前
後について、コイルのインダクタンスをＬ，Ｌ′、通電
電流をＩ，Ｉ′、電力をＰ，Ｐ′とすれば、 Ｐ＝Ｌ・Ｉ² ／２ Ｐ′＝Ｌ′・Ｉ′² ／２ であって、上述したように吸引状態の前後ではＰ＝Ｐ′
であるから、 Ｉ′／Ｉ＝（Ｌ／Ｌ′）^1/2 になる。また、Ｌ＜Ｌ′であるから、Ｉ′＜Ｉになる。
すなわち、鉄芯とアマチュアとが吸引状態から非吸引状
態になると、コイルへの通電電流が増加することにな
る。本発明はこのような知見に基づいてなされているの
であって、コイルへの通電電流の変化に基づいて吸引状
態から非吸引状態への移行を検出して再トリガパルスを
発生するように構成されているのである。

【００１４】請求項２の発明の構成では、再トリガパル
ス発生部に加えて電磁石装置が吸引状態に移行したこと
を検出する動作確認部を設け、動作確認部で電磁石装置
が吸引状態に移行したことが検出されると、その後は再
トリガパルスを有効にするのであって、再トリガパルス
を必要とする全期間に亙って再トリガパルスを有効に
し、かつ再トリガパルスの不要な期間には再トリガパル
スを無効にすることができるのである。要するに、再ト
リガパルスをもっとも効果的に利用することができるこ
とになる。

【００１５】請求項３の発明の構成では、電磁石装置が
吸引状態から非吸引状態に移行する際に再トリガパルス
を発生する再トリガパルス発生部と、電磁石装置の非吸
引状態から吸引状態への移行を検出する動作確認部と、
電源投入時と再トリガパルスの発生時とに通電制御部を
始動状態に設定し、動作確認部により吸引状態への移行
が検出されると通電制御部を保持状態に設定する通電切
換部とを設け、通電制御部は保持状態に設定されるまで
の期間はコイルが過熱しない程度の時間間隔で始動電流
をコイルに繰り返して間欠的に通電するのであって、コ
イルを過熱させることなく電磁石装置が吸引状態に移行
するまでは繰り返して始動電流を与えることができ、一
旦始動した後には請求項１、２の構成と同様に吸引状態
から非吸引状態に移行しようとすると再トリガパルスに
よって通電制御部を始動状態に設定し、吸引状態に戻す
ことができるのである。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）本実施例は、図１および図２に示すよう
に、基本的には図８および図９に示した従来構成と同様
の構成を有し、図１および図２において図８および図９
と同符号を付した部分は同機能を有している。すなわ
ち、図８および図９の構成に対して、コイルＣｏとスイ
ッチング素子Ｓとの直列回路に流れる電流を検出する電
流検出部１５と、電流検出部１５によりコイルＣｏへの
通電電流の遮断が検出されたときにトリガパルス発生部
１２に対して再トリガ用のトリガパルスを発生する再ト
リガパルス発生部１６とを付加した構成を有している。

【００１７】電流検出部１５は、コイルＣｏとスイッチ
ング素子Ｓとの直列回路に直列接続された電流検出用の
抵抗Ｒ₅ と、抵抗Ｒ₅ の両端電圧を電圧増幅する演算増
幅器ＯＰ₁ を用いた非反転増幅回路とにより構成されて
いる。再トリガパルス発生部１６には、電流検出部１５
の出力の波高値を求めるためにダイオードＤ₃ とコンデ
ンサＣ₂ と抵抗Ｒ₆ とが設けられ、安定化電源部１４の
出力電圧を抵抗Ｒ₈ ，Ｒ₉ により分圧した基準電圧と電
流検出部１５の出力の波高値とがコンパレータＣＰ₂ に
よって比較される。コンパレータＣＰ₂ は、電流検出部
１５からの出力が基準電圧よりも上昇した場合に出力を
Ｌレベルにしてトリガパルス発生部１２を再トリガす
る。すなわち、作用の項で説明したように、鉄芯とアマ
チュアとが吸引状態から非吸引状態になるとコイルＣｏ
への通電電流が増加するから、吸引状態では電流検出部
１５の波高値が基準電圧を越えないように基準電圧を設
定し、非吸引状態になると電流検出部１５の波高値が基
準電圧を越えるようにしておけば、吸引状態から非吸引
状態になるとトリガパルス発生部１２を再トリガして吸
引状態を維持することができるのである。

【００１８】ここにおいて、基準電圧を発生する抵抗Ｒ
₉ にはコンデンサＣ₃ が並列接続され、また、抵抗Ｒ₈
にはスイッチング用のトランジスタＱ₁ のコレクタ−エ
ミッタ間が並列接続されている。このトランジスタＱ₁
はパルス幅制御部１３に設けた単安定マルチバイブレー
タ１３ａの出力をＮＯＴ回路Ｎ₁ に通して反転した信号
によりオン・オフされ、電源投入直後に単安定マルチバ
イブレータ１３ａの出力がＨレベルである期間にオンに
なって抵抗Ｒ₈ の両端間を短絡する。したがって、電源
を投入した直後では基準電圧を安定化電源部１４の出力
電圧まで引き上げ、コイルＣｏへの通電電流の変化にか
かわらず再トリガパルスを発生させないようにしている
のである。その後、単安定マルチバイブレータ１３ａの
出力がＬレベルになって無安定マルチバイブレータ１３
ｂの出力によって吸引状態が維持されている期間にはト
ランジスタＱ₁ はオフになるから、再トリガパルス派生
部１６が上記動作を行なうことになる。また、コンデン
サＣ₃ は、電源投入から吸引状態に移行する際や吸引状
態から非吸引状態に移行する際に、基準電圧の変化を遅
延させることによって、コンパレータＣＰ₂ の誤動作を
防止するものである。

【００１９】本実施例において用いるトリガパルス発生
部１２は再トリガが可能となるように、たとえば図３の
ように構成される。すなわち、抵抗Ｒ₁₁〜Ｒ₁₄とコンデ
ンサＣ₁₁，Ｃ₁₂とからなる微分回路を通して入力される
入力信号を、抵抗Ｒ₁₅〜Ｒ₁₈により分圧した基準電圧と
比較する２個のコンパレータＣＰ₁₁，ＣＰ₁₂を有し、各
コンパレータＣＰ₁₁，ＣＰ₁₂の出力の論理積を出力する
ＡＮＤ回路Ａ₁ を備える構成になっている。ここで、各
抵抗Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈は、Ｒ₁₁＝Ｒ₁₂＝Ｒ₁₃＝Ｒ₁₄＝Ｒ₁₆＝Ｒ
₁₈、かつＲ₁₅＝Ｒ₁₇＝２Ｒ₁₁となるように設定されてい
る。各コンパレータＣＰ₁₁，ＣＰ₁₂に接続された微分回
路には入力電圧検出部１１と再トリガパルス発生部１６
との出力がそれぞれ入力される。また、各コンパレータ
ＣＰ₁₁，ＣＰ₁₂の出力はプルアップ抵抗Ｒ₁₉，Ｒ₂₀によ
って常時はＨレベルに保たれている。したがって、電源
投入時に入力電圧検出部１１の出力が立ち下がるか、再
トリガパルス発生部１６により鉄芯とアマチュアとの吸
引状態の解除が検出されると、一方のコンパレータＣＰ
₁₁，ＣＰ₁₂の出力が微分回路の時定数により設定された
短時間だけ立ち下がってＡＮＤ回路Ａ₁ の出力が短時間
だけＬレベルになるのである。パルス幅制御部１３で
は、このＡＮＤ回路Ａ₁ の出力を受けると、スイッチン
グ素子Ｓ₁ を最初は比較的長い時間オンにし、以後は短
時間ずつ間欠的にオンにするのである。

【００２０】上記構成によって、鉄芯とアマチュアとが
吸引状態であるときに外部振動等によって鉄芯とアマチ
ュアとが離れようとすると、そのときのコイルＣｏへの
通電電流の変化を検出することによって単安定マルチバ
イブレータ１３ａを再トリガすることができ、結果的
に、コイルＣｏへの供給電力を増加させて吸引状態を維
持することができるのである。

【００２１】（実施例２）本実施例は、図４および図５
に示すように、実施例１の構成に加えて、パルス幅制御
部１３がトリガされたときにコイルＣｏへの通電電流の
検出によって鉄芯とアマチュアとが吸引状態であること
を確認する動作確認部１７と、再トリガパルス発生部１
６から再トリガパルスが発生するか、動作確認部１７で
吸引状態が確認されないときにトリガパルス発生部１２
を再トリガする再トリガパルス出力部１８を設けた構成
を有している。

【００２２】また、本実施例においては、パルス幅制御
部１３において単安定マルチバイブレータ１３ａの出力
と無安定マルチバイブレータ１３ｂの出力との論理和で
スイッチング素子Ｓを制御する代わりに、別途に無安定
マルチバイブレータ１３ｄを設けるとともに、単安定マ
ルチバイブレータ１３ａの出力により切り換えられる切
換スイッチ手段１３ｅを設け、切換スイッチ手段１３ｅ
によって両無安定マルチバイブレータ１３ｂ，１３ｄの
出力を択一的にスイッチング素子Ｓに与えるように構成
してある。無安定マルチバイブレータ１３ｄは電磁石装
置の始動用に用いられるのであって、無安定マルチバイ
ブレータ１３ｂよりもコイルＣｏに対する時間当たりの
エネルギー供給量が大きくなるように、オンデューティ
または周期の一方ないし両方を無安定マルチバイブレー
タ１３ｂの出力よりも大きく設定してある。

【００２３】さらに、実施例１の構成では、再トリガパ
ルス発生部１６は電源投入直後では非作動になるように
していたが、本実施例では、電源投入直後の電磁石装置
の始動時にも再トリガパルスの発生を可能とし、このと
きには保持時よりも基準電圧を高く設定できるように、
トランジスタＱ₁ のコレクタ−エミッタ間に抵抗Ｒ₇を
直列接続してある。また、鉄芯とアマチュアとが吸引状
態から非吸引状態になるとコンパレータＣＰ₂ の出力が
Ｈレベルになるように極性が設定してある。この構成に
よって、単安定マルチバイブレータ１３ａの出力がＨレ
ベルである期間に再トリガパルスを発生することが可能
になっているのである。

【００２４】動作確認部１７は、電流検出部１５の出力
が基準電圧よりも下がったことを検出して鉄芯とアマチ
ュアとが互いに吸引されたことを検出するのであって、
電流検出部１５の出力の波高値を求めるダイオードＤ₄
とコンデンサＣ₄ と抵抗Ｒ₂₁とが設けられ、また基準電
圧を発生するために安定化電源部１４の出力電圧を分圧
する抵抗Ｒ₂₂，Ｒ₂₃が設けられている。求めた波高値と
基準電圧とはコンパレータＣＰ₃ により比較され、波高
値のほうが基準電圧よりも低くなるとＨレベルの出力が
発生する。また、基準電圧を得るための抵抗Ｒ₂₃にはス
イッチング素子となるトランジスタＱ₂ のコレクタ−エ
ミッタが並列接続され、このトランジスタＱ₂ は単安定
マルチバイブレータ１３ａの出力をＮＯＴ回路Ｎ₁ で反
転した信号で制御されており、単安定マルチバイブレー
タ１３ａの出力がＬレベルである期間にオンになって基
準電圧を略０に設定する。したがって、単安定マルチバ
イブレータ１３ａがトリガパルス発生部１２の出力でト
リガされ、単安定マルチバイブレータ１３ａの出力がＨ
レベルである期間にのみ動作確認部１７が作動すること
になり、その後、鉄芯とアマチュアとが吸引状態に保持
されている期間には動作確認部１７の出力はＬレベルに
維持される。抵抗Ｒ₂₂にはコンデンサＣ₅ が並列接続さ
れて基準電圧が安定化される。

【００２５】再トリガパルス出力部１８は、Ｄフリップ
フロップＦＦを備え、データ端子には単安定マルチバイ
ブレータ１３ａの出力が入力され、クロック端子には動
作確認部１７の出力が入力されている。したがって、こ
のＤフリップフロップＦＦは、単安定マルチバイブレー
タ１３ａの出力がＨレベルである期間に、動作確認部１
７の出力が立ち上がると非反転出力をＨレベルにする。
また、ＤフリップフロップＦＦのクリア端子には入力電
圧検出部１１の出力をＮＯＴ回路Ｎ₂ により反転した信
号が入力されており、入力電圧検出部１１により電源の
投入が検出されたときにリセットされるようになってい
る。ＤフリップフロップＦＦの出力と再トリガパルス発
生部１６の出力とはＡＮＤ回路Ａ₂ により論理積がとら
れ、この出力がＮＯＴ回路Ｎ₃ により反転されてトリガ
パルス発生部１２への再トリガパスルとして入力され
る。

【００２６】上記構成では、電源投入直後にコイルＣｏ
に通電されて単安定マルチバイブレータ１３ａの出力が
Ｈレベルである期間に鉄芯とアマチュアとが互いに吸引
されると、動作確認部１７の出力がＨレベルになってＤ
フリップフロップＦＦのクロック端子への入力が立ち上
がり、このときデータ端子への入力がＨレベルであるか
ら、ＡＮＤ回路Ａ₂ への一方の入力がＨレベルになる。
その後は、再トリガパルス発生部１６の出力がＨレベル
になれば、ＡＮＤ回路Ａ₂ の出力がＨレベルになってＮ
ＯＴ回路Ｎ₂ を通してトリガパルス発生部１２に再トリ
ガがかかるのである。このように、単安定マルチバイブ
レータ１３ａの出力がＨレベルである期間にも電磁石装
置が作動した後には再トリガが有効になるようにしてい
るのであって、実施例１よりも一層確実に吸引状態を保
持することができる。他の構成は実施例１と同様である
から説明を省略する。

【００２７】（実施例３）本実施例は、図６および図７
に示すように構成したものであって、入力電圧検出部１
１は電源投入時に出力が立ち上がるように構成してあ
る。入力電圧検出部１１の出力が立ち上がると、パルス
幅制御部１３に設けた無安定マルチバイブレータ１３ｆ
が起動される。この無安定マルチバイブレータ１３ｆの
出力パルスは、電磁石装置を始動させる程度のエネルギ
ーをコイルＣｏに与えることができ、かつ電磁石装置が
始動しない場合でもコイルＣｏに続けて大電流が流れる
ことのないように、オン期間が１００ｍＳ程度、オフ期
間が１Ｓ程度に設定される。無安定マルチバイブレータ
１３ｆの出力はＡＮＤ回路Ａ₃ を通してＯＲ回路１３ｃ
に入力され、電磁石装置の吸引状態を保持できるパルス
を出力する無安定マルチバイブレータ１３ｂの出力との
論理和がスイッチング素子Ｓに与えられる。この無安定
マルチバイブレータ１３ｂは、実施例１と同様に２０〜
５０ｋＨｚであってデューティ比は数１０％程度に設定
されている。

【００２８】一方、スイッチング素子ＳとコイルＣｏと
の直列回路に直列接続された電流検出用の抵抗Ｒ₅ の両
端電圧は実施例１と同様に電流検出部１５により検出さ
れる。電流検出部１５の出力は、実施例１と同様構成の
再トリガパルス発生部１６と、動作確認部１７とに入力
される。動作確認部１７は実施例２の構成からコンデン
サＣ₅ およびトランジスタＱ₂ を省き、出力を遅延させ
る遅延回路１７ａを付加した構成を有している。したが
って、電磁石装置が吸引状態になると、電源投入直後か
否かにかはかかわらず、動作確認部１７の出力がＨレベ
ルになる。

【００２９】動作確認部１７の出力は再トリガ出力部１
８を構成するＤフリップフロップＦＦのクロック端子に
入力され、ＤフリップフロップＦＦの反転出力がＡＮＤ
回路Ａ₃ に入力されるようになっている。したがって、
ＤフリップフロップＦＦの反転出力がＨレベルになる期
間、すなわち、動作確認部１７によって吸引状態が確認
されていない期間にはＡＮＤ回路Ａ₃ は無安定マルチバ
イブレータ１３ｆの出力を通過させて、コイルＣｏに始
動用のエネルギーを供給する。

【００３０】ここにおいて、入力電圧検出部１１と再ト
リガパルス発生部１６との出力はＡＮＤ回路Ａ₄ によっ
て論理積がとられ、この論理積がＬレベルであるとＤフ
リップフロップＦＦがリセットされるようになってい
る。したがって、電源投入時には入力電圧検出部１１の
出力が立ち上がっても再トリガパルス発生部１６の出力
がＬレベルであるから、ＤフリップフロップＦＦの反転
出力はＨレベルであって、無安定マルチバイブレータ１
３ｆの出力がＡＮＤ回路Ａ₃ およびＯＲ回路１３ｃを通
してスイッチング素子Ｓに与えられる。すなわち、Ｄフ
リップフロップＦＦとＡＮＤ回路Ａ₃ ，Ａ₄ により通電
切換部１９が構成される。

【００３１】一方、電磁石装置が始動され、鉄芯とアマ
チュアとが吸引状態になれば、動作確認部１７の出力が
Ｈレベルになり、Ｄフリップフロップの反転出力がＬレ
ベルになるから、無安定マルチバイブレータ１３ｆの出
力はＡＮＤ回路Ａ₃ を通過できなくなり、無安定マルチ
バイブレータ１３ｂの出力によってスイッチング素子Ｓ
がオン・オフされるようになる。また、鉄芯とアマチュ
アとが吸引状態にならなければ、ＡＮＤ回路Ａ₃ を通し
て無安定マルチバイブレータ１３ｆの出力がスイッチン
グ素子Ｓに与えられる状態が継続しているから、吸引状
態になるまでコイルＣｏに大きな電流が繰り返して通電
される。吸引状態になれば、再トリガパルス発生部１６
の出力はＨレベルに保たれるから、ＡＮＤ回路Ａ₄ の出
力がＨレベルになり、ＤフリップフロップＦＦの反転出
力はＬレベルに維持される。

【００３２】さらに、電磁石装置が一旦吸引状態になっ
た後に非吸引状態になると、再トリガパルス発生部１６
の出力が一旦Ｌレベルになり、ＡＮＤ回路Ａ₄ の出力が
Ｌレベルになる。すなわち、ＤフリップフロップＦＦは
リセットされて反転出力がＨレベルになり、再び電源投
入直後と同様の動作を行なって電磁石装置を吸引状態に
戻すのである。他の構成は実施例１と同様である。

【００３３】

【発明の効果】各請求項の発明は、コイルへの通電電流
の変化に基づいて電磁石装置の吸引状態から非吸引状態
への移行を検出したときに、再トリガパルスを発生して
通電制御部を始動状態に設定するので、電磁石装置が吸
引状態から非吸引状態に移行しようとすると、コイルへ
の通電電流を大きくして吸引状態に戻すことができると
いう利点を有する。

【００３４】また、請求項２の発明は、再トリガパルス
発生部に加えて電磁石装置が吸引状態に移行したことを
検出する動作確認部を設け、動作確認部で電磁石装置が
吸引状態に移行したことが検出されると、その後は再ト
リガパルスを有効にするので、再トリガパルスを必要と
する全期間に亙って再トリガパルスを有効にし、かつ再
トリガパルスの不要な期間には再トリガパルスを無効に
することができ、結果的に、再トリガパルスをもっとも
効果的に利用することができるという利点がある。

【００３５】請求項３の発明は、電磁石装置が吸引状態
から非吸引状態に移行する際に再トリガパルスを発生す
る再トリガパルス発生部と、電磁石装置の非吸引状態か
ら吸引状態への移行を検出する動作確認部と、電源投入
時と再トリガパルスの発生時とに通電制御部を始動状態
に設定し、動作確認部により吸引状態への移行が検出さ
れると通電制御部を保持状態に設定する通電切換部とを
設け、通電制御部は保持状態に設定されるまでの期間は
コイルが過熱しない程度の時間間隔で始動電流をコイル
に繰り返して間欠的に通電するので、コイルを過熱させ
ることなく電磁石装置が吸引状態に移行するまでは繰り
返して始動電流を与えることができ、電磁石装置を確実
に始動させることができるという利点を有するのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示すブロック回路図である。

【図２】実施例１を示す回路図である。

【図３】実施例１に用いるトリガパルス発生部を示す回
路図である。

【図４】実施例２を示すブロック回路図である。

【図５】実施例２を示す回路図である。

【図６】実施例３を示すブロック回路図である。

【図７】実施例３を示す回路図である。

【図８】従来例を示すブロック回路図である。

【図９】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１１ 入力電圧検出部 １２ トリガパルス発生部 １３ パルス幅制御部 １５ 電流検出部 １６ 再トリガパルス発生部 １７ 動作確認部 １８ 再トリガパルス出力部 １９ 通電切換部 Ｃｏ コイル Ｓ スイッチング素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄芯に巻装したコイルへの通電時にアマ
   チュアと鉄芯との間に吸引力を作用させる電磁石装置の
   駆動に用いられ、トリガパルスが入力されると一定時間
   は始動用の比較的大きな始動電流をコイルに通電する始
   動状態と、上記一定時間の経過後に鉄芯とアマチュアと
   の吸引状態を保持するのに必要な保持電流をコイルに通
   電する保持状態とが選択される通電制御部を備えた電磁
   石駆動装置において、電源の投入を検出する入力電圧検
   出部と、コイルに通電される電流を検出する電流検出部
   と、電磁石装置が吸引状態から非吸引状態に移行する際
   のコイルの通電電流の変化によって再トリガパルスを発
   生する再トリガパルス発生部と、入力電圧検出部により
   電源投入が検出されるか再トリガパルス発生部から再ト
   リガパルスが発生すると通電制御部へのトリガパルスを
   出力するトリガパルス発生部とを具備して成ることを特
   徴とする電磁石駆動装置。
2. 【請求項２】 鉄芯に巻装したコイルへの通電時にアマ
   チュアと鉄芯との間に吸引力を作用させる電磁石装置の
   駆動に用いられ、トリガパルスが入力されると一定時間
   は始動用の比較的大きな始動電流をコイルに通電する始
   動状態と、上記一定時間の経過後に鉄芯とアマチュアと
   の吸引状態を保持するのに必要な保持電流をコイルに通
   電する保持状態とが選択される通電制御部を備えた電磁
   石駆動装置において、電源の投入を検出する入力電圧検
   出部と、コイルに通電される電流を検出する電流検出部
   と、電磁石装置が吸引状態から非吸引状態に移行する際
   のコイルの通電電流の変化によって再トリガパルスを発
   生する再トリガパルス発生部と、電磁石装置が非吸引状
   態から吸引状態に移行する際のコイルの通電電流の変化
   によって吸引状態への移行を検出する動作確認部と、通
   電制御部が始動状態であるときに動作確認部で吸引状態
   への移行が検出されると再トリガパルス発生部からの再
   トリガパルスを通過可能とする再トリガパルス出力部
   と、入力電圧検出部により電源投入が検出されるか再ト
   リガパルス出力部を通して再トリガパルスが出力される
   と通電制御部へのトリガパルスを出力するトリガパルス
   発生部とを具備して成ることを特徴とする電磁石駆動装
   置。
3. 【請求項３】 鉄芯に巻装したコイルへの通電時にアマ
   チュアと鉄芯との間に吸引力を作用させる電磁石装置の
   駆動に用いられ、始動用の比較的大きな始動電流をコイ
   ルに通電する始動状態と、鉄芯とアマチュアとの吸引状
   態を保持するのに必要な保持電流をコイルに通電する保
   持状態とが選択される通電制御部を備えた電磁石駆動装
   置において、電源の投入を検出する入力電圧検出部と、
   コイルに通電される電流を検出する電流検出部と、電磁
   石装置が吸引状態から非吸引状態に移行する際のコイル
   の通電電流の変化によって再トリガパルスを発生する再
   トリガパルス発生部と、電磁石装置が非吸引状態から吸
   引状態に移行する際のコイルの通電電流の変化によって
   吸引状態への移行を検出する動作確認部と、電源投入時
   と再トリガパルスの発生時とに通電制御部を始動状態に
   設定し、動作確認部により吸引状態への移行が検出され
   ると通電制御部を保持状態に設定する通電切換部とを具
   備し、通電制御部は保持状態に設定されるまでの期間は
   コイルが過熱しない程度の時間間隔で始動電流をコイル
   に繰り返して間欠的に通電することを特徴とする電磁石
   駆動装置。