JPS60502033A - 駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 駆動回路 背景技術 発明の分野 本発明は、駆動回路に係り、特に、電動ステープラ等の駆動回路に係る。

発明の背景 電動式のステープラを作動するための制御回路としては、色々な回路が設計され ている。例えば、米国特許第４，３３３゜０１９号には、電動ステープラのため のサイリスタ式駆動回路が開示されている。該特許の駆動回路は、入力交流電圧 に応答し、ステープラのトリガスイッチを押すたびに少なくとも１つの駆動パル スをステープラの負荷回路へ発生するように構成されている。該特許のステープ ラの場合、電源ラインに電動工具が接続された時のように大きな電源ノイズが発 生する成る種の状態のもとでは、トリカスイッチを押さないのにステープラが駆 動パルスによって作動されることがある。更に、公知のステープラ駆動回路は、 スイッチの反発やスイッチの多数回作動によって１秒以内に多数回作動されると いう欠点がある。ライン電圧の多数のサイクル中の作動によって過熱が生じる。

そこで、改良された駆動回路が要望される。

発明の概要 本発明の目的は、改良された駆動回路を提供することである。

本発明の別の目的は、電動ステープラのための改良された駆動回路を提供するこ とである。

本発明の更に別の目的は、入力交流ライン電圧に応答し、トリガスイッチの作動 に応答して負荷回路へ駆動信号を発生する駆動回路を提供することである。この 駆動回路は、電動ステープラの負荷回路を付勢する駆動信号を発生するのに特に 適している。ライン電圧は、整流されて、トリガ回路に送られ、このトｌツカ回 路は、トリガスイッチが作動された時であって且つ入力交流ライン電圧がそのサ イクルの負の部分である時間中に、トリガ信号を発生する。トリガ信号に応答す るタイミング回路は、入力交流ライン電圧の１サイクルに関連した選択された時 間中に制御信号を発生する。この制御信号により、選択された時間中、点弧回路 が付勢される。点弧回路がタイミング回路によって付勢されるこの時間中に駆動 信号が負荷回路に送られる。

図面の簡単な説明 本発明の上記及び他の目的、並びに特徴及び効果は、添付図面を参照した以下の 詳細な説明より明らかとなろう５第１図は、本発明による駆動回路の回路図であ り、そして第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図及び第２Ｅ図は、本発明の 幾つかの原理を説明するための波形図である。

実施例 添付図面の特に第１図には、負荷回路１２、例えば、電動ステープラのコイル、 に駆動信号を与える本発明の駆動回路１０が示されている。この駆動回路１０は 、例えば、］］５ポｉ。

ト、６０　Ｈｚの入力交流ライン電圧を受け取る一対の入力、′□１４及び１６ を備えている。これらの入力端子１４及び１にｔまたがって接続された整流回路 １８は、入力交流ライン電圧から直流電圧を形成する。この直流電圧は、スイッ チ２ｏを経てトリガ回路２２へ送られ、このトリガ回路は、久方交流ライン電圧 のサイクルの負の部分中にトリガ信号を発生する。このトリガ信号を受け取るタ イミング回路２４は、入力交流ライン電圧の１サイクルに関連した選択された時 間中に制御信号を発生する。この制御信号は、点弧回路２６を作動し、次いで、 この点弧回路は、タイミング回路２４によって決定された時間中、負荷回路ｊ２ へ駆動信号を発生する。

前記したように、入力交流ライン電圧は、端子１４及び１６を経て整流回路１８ へ送られる。この整流回路１８は、ダイオード２８を含み、このダイオードは、 入力交流ライン電圧を整流し、正の直流供給電圧を発生する。ダイオード２８の アノードは、端子ｊ４に接続され、そしてそのカソードは、電圧降下抵抗３０の 片側に接続される。抵抗３０の他側と端子１６との間にはフィルタ３２、例えば 、キャパシタが接続される。抵抗３ｏとキャパシタ３２との接合部の電圧、交流 １１５ｖの公称ライン電圧の場合は約＋１４．　Ｖ、がタイミング回路２４へ送 られる。このタイミング回路は、例えば、ワンショット回路として作動される５ ５５集積回路タイマである。このワンショット回路２４がオンに保持される時間 は、キャパシタ３２にまたがって直列に接続された抵抗３４及びキャパシタ３６ によって決定され、抵抗３４及びキャパシタ３６の接合部は、ワンショット回路 のジャンパーピンｒ６Ｊ及び［７Ｊに接続される。

以上で説明するように、ワン２３９１〜回路２４のピン「２に送られるトリガ信 号は、ダイオード３８、抵抗４０及びキー＼・パシタ４２．４８によって形成さ れる。トリガ信号は、入力・２流ライン電圧サイクルの負の部分中にのみ発生さ れる。抵抗３０とキャパシタ３２の接合部に現われる電圧は、スイッチ２０の常 閉（ＮＧ）接点４３を経てキャパシタ４２に送られると共に、抵抗４５を経てワ ンショット回路２４のピン「２」に接続される。スイッチ２０が作動されると、 ＮＣ接点４３が開き、常開（ＮＯ）接点４７が閉じる。スイッチ２０は、単極、 常閉、単投スイッチであって、接点４７を永久接続部と取り替えたものであるの が好ましい。入力ライン電圧の負の部分中に、ダイオード３８が導通し、抵抗４ ０とダイオード４４の接合部に高い負の電圧を確立する。然し乍ら、ダイオ−１ −４４がクランプとして働いて、抵抗４０とダイオード４４との接合部の電圧が Ｏボルト以下になるのを防止する。ＮＣ接点４３が開くと、＋１４ボルトに充電 されたキャパシタ４８は、ライン電圧の負のサイクル中、或いは、ライン電圧が その時正のサイクルにあった場合にはライン電圧の次の負のサイクル中に、閉成 したＮ。

接点４７を経て、非常に迅速に放電しようとする。然し乍ら、ダイオード４４が 電圧をＯポルトにクランプするので、電圧が＋１４ボルトからＯボルト即ちアー ス電位に下がる。この電圧降下により、キャパシタ４２の他側の電圧が＋１４ボ ルトからアース電位まで下がる。ワンショット回路２４を付勢するトリガパルス をピン「２」に与えるのは、この電圧降下である。ワンショット２４がオンにな ると、出力ピン「３」の電圧は、はゾ＋１４ボルトになる。以下に述べるように 、ワンショット回路２４は、入力交流ライシミ圧の１サイクルに関連した時間中 オンに保たれる。ここに示す実施例では、ワンショット回路２４は、８．３ない し１６．６ミリ秒の時間中オンに保たれる。

入力交流ライン電圧波形が第２Ａ図に示されており、ワンショット２４のオン時 間波形が第２Ｂ図ないし第２Ｅ図に示されている。

前記したように、駆動信号は、ライン電圧サイクルの負の部分中にのみ開始され る。例えば、電動ステープラのトリガスイッチのようなスイッチ２０が第２Ｂ図 に示すように入力交流ライン電圧サイクルの負の部分の開始付近で押、された場 合には、ワンショット回路２４が直ちにオンになり、その出力信号は、ライン電 圧サイクルの正の部分まで続く。第２Ｃ図は、ライン電圧サイクルの負の部分の 中間でトリガスイッチが作動される場合を示しており、そして第２Ｄ図の波形は 、負のサイクルの終りにトリガスイッチが作動される場合を示している。第２Ｅ 図は、ライン電圧サイクルの正の部分中にトリガスイッチ２０が作動された時の ワンショット回路２４のオン時間波形を示している。

第２Ｂ図、第２Ｃ図及び第２Ｄ図に示すように、トリガスイッチ２０が入力交流 ライン電圧サイクルの負の部分中に作動さ九た場合には、ワンショット回路２４ が直ちにオンになる。

ワンショット回路２４が直ちに点弧する理由は、入力交流ライン電圧サイクルの 負の部分中にＮＣ接点４７が閉じた時には抵抗４０とダイオード４４との接合点 の電圧が＋１４ボルトからＯポルｌ−に向かってドがるためである。従って、キ ャパシタ４６　１）ムロＵＧＯ−５０２０３３（４）２とスイッチ２０の接合点 の電圧もＯに向かって下がり、ワンショット回路２４がオンにトリガされる。即 ち、ワンショット回路２４のトリガ入力ピン「２」に接続されたキャパシタ４２ の端子に現われる電圧は、＋１４ボルトからアース電位に向かって急速に下がる 。ピン「２」に生じるこの急激な電圧降下、即ち、トリガパルスによって、ワン ショット回路２４がトリガされる。ワンショット回路２４がオンになると、点弧 回路２６のサイリスタ（ＳＣＲ）４６が点弧する。Ｓ　ＣＲ４，６に流れる・電 流は、コイル１２の駆動信号を構成する。

ワンショット回路２４は、５ＣＲ４６を次の正の半サイクル中にオンにするに充 分な時間、オンに保持されねばならない。

５ＣＲ４６が次の正の半サイクルに導通を開始すると、そのアノード電圧が除去 されるまでオンのま＼となる。それ故、ワンショット回路２４は、この条件を満 足するためには、電源ラインサイクルの半分より長い時間巾を有していなければ ならない。

第２Ｄ図に示すように、交流電源ライン電圧サイクルの負の部分の終り付近でワ ンショット回路２４がオンにされた時には、５ＣＲ４６が直ちに点弧される。５ ＣＲ４６は、その正の全サイクル中オンに保持される。然し乍ら、ワンショット 回路２４が１サイクルより長くオンに保持されろ場合には、５ＣＲ４６がもう一 度オンにされることになる。これは、過熱を招くような望ましからぬ状態である 。それ故、ワンショット回路２４かオンに保持される時間は、入力交流ライン電 圧サイクルの半分（８，３３ミリ秒）より長く、且つ、入力交流ライン電圧の１ サイクル（１６，６６ミリ秒）より短くなければならない。

第２Ｅ図に関連して前記したように、入力交流ライン電圧サイクルの正の部分中 にスイッチ２０が開けられた時には、抵抗４０に電流が流れず、キャパシタ４２ とスイッチ２０の接合部の電圧は、１４ボルトに保持される。抵抗４ｏに電流が 流れない理由は、入力交流ライン電圧サイクルの正の部分中にはダイオード３８ が導通しないからである。サイクルの負の部分が開始するや否や、スイッチ２０ とキャパシタ４２の接合部に電圧降下が生じ、ワンショット回路２４がオンにな る。キャパシタ４２とスイッチ２０の接合点と、端子１６との間に接続されたキ ャパシタ４８は、入力交流ライン電圧の正のサイクル中にスイッチが作動された 時に電圧を＋１４ボルトに保持するように設けられている。ワンショット回路２ ４のピン「５」と端子１６との間に接続されたキャパシタ５０は、ワンショット 回路を適切に作動するために必要とされるフィルタである。ワンショット回路２ ４の出力ピン「３」と５ＣＲ４６との間に接続された抵抗５２は、ＳＣＲのトリ ガ入力に送られる制御信号の出力電流を制限する。５ＣＲ４６にまたがって接続 されたキャパシタ５４は、高圧スパイクや高周波信号がＳＣＲを横切らないよう にすると共に、ラインのノイズによってＳＣＲが点弧即ちトリガしないようにす る。

本発明の範囲から逸脱せずに前記の実施例に多数の変更がなされ得るから、前記 の説明及び添付図面に示す全ての事柄は、本発明を解説するためのものに過ぎず 、本発明をこれに限定するものではない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入力交流ライン電圧に応答して、負荷回路へ駆動信号を発生する駆動回路に おいて、 （ａ）入力交流電圧を受け取る手段と、（ｂ）入力交流電圧に関連した直流電圧 を発生する手段と、（ｃ）ト記直流電圧発生手段に接続され、第１及び第２の状 態を有しているスイッチ手段と、 （ｄ）上記スイッチ手段に接続されたトリガ手段であって、上記スイッチ手段が 上記第１状態にある時に上記直流電圧に関連した電圧まで充電され、更に、入力 交流電圧がそのサイクルの負の部分にあって且つ上記スイッチ手段が上記第２の 状態にある時間中に１〜リガ信号を発生するようなトリガ手段と、（ｅ）上記ト リガ信号に応答し、入力交流電圧の１サイクルに関連した選択された時間中に制 御信号を発生するタイミング手段と、 （ｆ）上記タイミング手段に応答し、負荷回路に駆動信号を発生する点弧手段で あって、この点弧手段に上記制御信号が送られた時に駆動信号を発生するような 点弧手段とを具備したことを特徴とする駆動回路。 ２、−上記タイミング手段は、集積回路タイマである請求の範囲第］−項に記載 の駆動回路。 ３、上記集積回路タイマは、オン及びオフ状態を有するワンショノ１へ回路であ り、このワンショット回路は、−上記スイッチ手段によってオン状態に付勢され る請求の範囲第２項に記載の駆動回路。 ４、−上記ワンショット回路がオン状態に保持される時間を設定するワンショッ トタイミング手段を備えた請求の範囲第３項に記載の駆動回路。 ５、上記ワンショット回路がオン状態に保持される時間であって、上記ワンショ ットタイミング手段によってセットされる時間は、入力交流ライン電圧の１サイ クルの時間の５０％ないし１００％の範囲である請求の範囲第４項に記載の駆動 回路。 ６、上記スイッチ手段は、単極、単投のスイッチである請求の範囲第１、項に記 載の駆動回路。 ７、上記トリガ手段は、ダイオード及びキャパシタを含み、このダイオードは、 上記キャパシタが入力交流ライン電圧の負の部分中に放電できるようにし、上記 キャパシタは、」二記スイッチ手段が作動された時に放電され、上記キャパシタ は、上記タイミング手段の１〜リガ入力に接続され、上記キャパシタの放電によ り、入力交流ライン電圧サイクルの負の部分中にのみ上記タイミング手段の１〜 リガ入力にタイミングパルスが与えられるようにする請求の範囲第１項に記載の 駆動回路。 ８、上記点弧手段は、サイリスタである請求の範囲第１項に記載の駆動回路。 ９、上記サイリスタは、負荷回路と直列に接続され、上記サイリスタがオンにさ れた時に負荷回路に電流が流れるようにされる請求の範囲第８項に記載の駆動回 路。 １０、」−記点弧手段は、上記サイリスタと並列に接続されたキャパシタを含む 請求の範囲第９項に記載の駆動回路。 １１、負荷回路を有する電動ステープラに用いる駆動回路であって、入力交流ラ イン電圧に応答して、電動ステープラの負荷回路に駆動信号を与えてステープラ を駆動させるような駆動回路において、 （ａ）入力交流ライン電圧を受け取る手段と、（ｂ）入力交流ライン電圧に関連 した直流電圧を発生する手段と、 （ｃ’）Ｊ：配置流電圧発生手段に接続されていて、第１及び第２の状態を有し ている単極、単投のスイッチ手段と、（ｄ）上記スイッチ手段に接続されたトリ ガ手段であって、入力交流ライン電圧がそのサイクルの負の部分中にあって且つ 上記スイッチ手段が上記第２の状態にある時間中にトリガ信号を発生するような トリガ手段と、 （ｅ）上記トリガ信号に応答して、入力交流ライン電圧の１サイクルの時間の５ ０％ないし１．００％の範囲内である選択された時間中に制御信号を発生する集 積回路のタイミング手段と、 （ｆ）上記タイミング手段に応答して］−記負荷回路へ駆動信号を発生する点弧 手段であって、この点弧手段に上記制御信号が送られる時間中に上記負荷回路へ 駆動信号を発生するような点弧手段とを具備したことを特徴とする駆動回路。 １２、上記集積回路のタイミング手段は、オン及びオフ状態を有するワンショッ ト回路であり、このワンショット回路は、」−記スイッチ手段が上記第２の状態 にあり且つ入力交流ラインの負の部分が−１−記１−リガ手段に与えられている 時にオン状態に付勢される請求の範囲第１１項に記載の駆動回路。 １３、上記ワンショク１〜回路が一■−記１−リガ信号によって付勢さ九た後に そのオン状態に保持される時間を設定するワンシミツトタイミング手段を備えた 請求の範囲第］−２項に記載の駆動回路。 １４、」−記ワンショソト回路がそのオン状態に保持される時間であって、上記 ワンショットタイミング手段によってセットさ九る時間は、入力交流ライン電圧 の１サイクルの５０％ないし１００％の範囲内である請求の範囲第１３項に記載 の駆動回路。 １５．１記トリガ手段は、上記単極単投スイッチ手段が作動され且つ入力交流ラ イン電圧の負の部分が上記トリガ手段に与えられた時に放電されるキャパシタを 備え、このキャパシタは、上記タイミング手段のトリガ入力に接続され、上記キ ャパシタの放電により、入力交流ライン電圧サイクルの負の部分中のみに上記タ イミング手段のトリガ入力にトリガパルスが与えられる請求の範囲第１４項に記 載の駆動回路。 １６、上記点弧手段は、負荷回路に直列に接続されたサイリスタを備え、このサ イリスクがオンにされた時に負荷回路に電流が流れるようにされた請求の範囲第 １１−項に記載の駆動回路。 １７、入力交流ライン電圧に応答して負荷回路に駆動信号を与える駆動回路にお いて、 （ａ）入力交流電圧を受け取る手段と、（ｂ’）入力交流電圧に関連した直流電 圧を発生する手段と、（ｃ）上記直流電圧発生手段に接続されて、第１及び第２ ２ の状態を有しているスイッチ手段と、 （ｄ）上記スイッチ手段に接続されたトリガ手段であって、入力交流ライン電圧 がそのサイクルの負の部分にあって且つ上記スイッチ手段が上記第２状態にある 時間中にトリガ信号を発生するようなトリガ手段と、 （ｅ）」―記１−リガ信号に応答して、入力交流電圧の１サイクルに関連した巾 の選択された時間中に制御信号を発生する集積回路のタイマ手段とを具備し、上 記トリガ手段は、上記スイッチ手段が上記第１状態にあって且つ交流ライン電圧 がそのサイタルの正の部分にある時に上記集積回路のタイマ手段に第１電圧を与 え、そして、」二記スイッチ手段が上記第２状態にあり且つ入力交流ライン電圧 がそのサイクルの負の部分にある時に上記集積回路のタイマ手段に第２の電圧を 与え、上記第１電圧は」二記直流電圧に関連したものであり、上記第１電圧及び 第２電圧は、これら電圧が上記集積回路タイマ手段に順次に与えられた時に上記 集積回路タイマ手段にトリガ信号が与えられるような異なった電圧であり、そし て （ｆ）上記集積回路タイマ手段に応答して負荷回路に駆動信号を与えるサイリス タ点弧手段を更に具備し、この点弧手段は、これに上記制御信号が与えられる時 間中負荷回路に駆動信号を与えることを特徴とする駆動回路。 ］８．上記集積回路タイマ手段は、ワンショット回路であり、このワンショット 回路がオン状態に保たれる所定時間を設定するワンショットタイミング手段を含 み、この所定時間は、ライン電圧の半サイクルｒｌｊ以上であって且つライン電 圧の１サイクル巾以下であるような時間巾であり、」−記ワンショット回路は、 上記集積回路タイマ手段に上記１〜リガ信号が与えられた時にオン状態に付勢さ れる請求の範囲第１７項に記載の駆動回路。 １９、上記トリガ手段は、タイオート及びキャパシタを含み、このキャパシタは 、上記スイッチ手段が作動された時に放電され、上記ダイオードは、］−記キャ パシタの放電を、入力交流ライン電圧の負の部分が上記トリガ手段に与えられる 時間へと制限し、上記キャパシタは、−Ｆ二記ワンシミッ１−回路の１−リガ入 力に接続され、上記キャパシタの放電により、上記ワンショット回路のトリガ入 力にトリ力パルスが与えられるようにする請求の範囲第１８項に記載の駆動回路 。