JPS61190826A - リレ−のアクチユエ−タ駆動回路 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はリレーの７クチユ工−タ駆動回路に関する。

［発明の概要１ 本発明は、電気−機械変換素子からなるアクチュエータ
の動作を２安定形スナップアクション機構に伝達して接
点を開閉するリレーにおいて、復帰電圧とこれより高い
動作電圧とを弁別してアクチュエータを一定時間だけパ
ルス的に動作、復帰せしめ、アクチュエータのクリープ
現象の影響を排除して、入力電圧のオン、オフに応じて
一定の特性で接点を開閉するようにしたリレーの７クチ
ユ工−タ駆動回路である。

［従来技術とその問題点］ 従来、圧電バイモルフ等の電気−機械変換素子からなる
アクチュエータを接点駆動部としたリレーにあっては、
駆動回路に入力電圧を印加している間だけアクチュエー
タに対して駆動電圧が印加され、アクチュエータは入力
電圧の印加中変位するようになっている。

しかしながら、これでは、アクチュエータにクリープ現
象が発生して入力電圧（駆動電圧）がオフされても、ア
クチュエータは容易には復帰せず、リレーの復帰特性が
ばらつくという問題点を有している。

［問題点を解決するための手段１ そこで本発明に係るリレーの７クチユ工−タ駆動回路は
、 （ａ）　リレーとして、電気−機械変換素子からなるア
クチュエータの動作を２安定形スナップアクション機構
に伝達して接点を開閉する構成を採用する一方、 （ｂ）一定の電圧値をオン、オフする復帰電圧検出回路
と、 （ｃ）該復帰電圧検出回路のオン、オフ電圧より高い電
圧値でオン、オフする動作電圧検出回路と、（ｄ）該動
作電圧検出回路のオン、オフ電圧より高い電圧値でオン
、オフする定格電圧検出回路とを備え、 （ｅ）前記復帰電圧検出回路のオンにて復帰回路を介し
て７クチユエータを復帰せしめる一方、前記動作電圧検
出回路のオンにて復帰回路をオフさせるとともに動作回
路を介してアクチュエータを動作せしめ、前記定格電圧
検出回路のオンにて動作回路をオフさせること、 を特徴とする。

［実施例１ リレーの構成、第４図、　　５図　照 リレーとしては、第４図に示すように、圧電バイモルフ
からなるアクチュエータ１の一端を支持部２にて片持ち
支持し、ベース１９上に設置した２安定形スナツプアク
シヨン磯構３の可動片４の後端と７クチユエータ１の自
由端とを駆動カード９とで連結したものである。２安定
形スナツプアクシヨン磯構３は可動片４と共通端子５と
可動ばね６とからなる周知の構成を有し、アクチュエー
タ１が以下に説述するように中立位置から動作方向（矢
印Ｓ）へ変位したとき、可動片４が反転してその先端に
設けた共通接点４ａが常開側固定端子７ａに設けた固定
接点に圧接し、アクチュエータ１力仲立位置に戻っても
このオン状態を保持する。

一方、アクチュエータ１が復帰方向（矢印Ｑ）へ変位し
たとき、可動片４が反転して共通接点４ａが常閉側固定
端子７ｂに設けた固定接点に圧接し、アクチュエータ１
が中立位置に戻ってもこのオフ状態を保持する。

アクチェエータ１は、第５図に示すように、２枚の７ク
チユエータＰ、Ｒを中間電極板１ａの両側に積層して２
層貼つとしたもので、アクチュエータＰ、Ｒの端子と中
間電極板１ａとは駆動回路８を介して電源に接続され、
電圧印加にてアクチュエータＰは矢印Ｓ方向に、アクチ
ュエータＲは矢印Ｑ方向にそれぞれ変位する。

駆動回路の構成、第１図、第２図参照 前記アクチュエータ１の駆動回路８について、まず第１
図に示すブロック図で説明する。

入力保護回路１の出力側は復帰電圧検出回路１１゜動作
電圧検出回路１２．定格電圧検出回路１３にそれぞれ接
続されている。復帰電圧検出回路１１は入力信号の立ち
上り途上の一定電圧値でオン。

オフし、動作電圧検出回路１２は復帰電圧検出回路１１
のオン、オフ電圧より高い電圧値でオン。

オフし、定格電圧検出回路１３は動作電圧検出回路１２
のオン、オフ電圧より高い電圧値で・オン。

オフする。

復帰電圧検出回路１１の出力側は復帰回路１４に接続さ
れ、動作電圧検出回路１２の出力側は復帰回路１４と動
作回路ＩＳに接続され、定格電圧検出回路１３の出力側
は動作回路１５に接続されている。そして、復帰電圧検
出回路１１のオン。

オフにて復帰回路１４がオン、オフし、動作電圧検出回
路１２のオン、オフにて動作回路１５がオン、オフする
とともに復帰回路１４がオン、オフする。また、定格電
圧検出回路１３のオン、オフにて動作回路１５がオン、
オフする。

一方、前記復帰回路１４の出力側は復帰アクチュエータ
Ｒに接続され、前記動作回路１５の出力側は動作アクチ
ュエータＰに接続されている。

次に、具体的な回路構成について第２図を参照して説明
する。

入力端子Ｔ、、Ｔ２は図示しない電源回路に接続され、
抵抗Ｒ１とツェナダイオードＺＤ、にて保護回路が構成
されている。復帰電圧検出回路を構成するツェナダイオ
ードＺＤ２はカソードが抵抗Ｒ２，Ｒ，を介してライン
Ｌ１に接続され、アノードがトランジスタＱ、のコレク
タ及びトランジスタＱ２のベースに接続されている。復
帰アクチュエータＲは抵抗Ｒ４と並列にラインＬ１　と
トランジスタＱ２のコレクタ間に接続されている。この
トランジスタＱ、、Ｑ２は復帰回路を構成するもので、
各エミッタはラインＬ２に接続され、トランジスタＱ１
のベースは抵抗Ｒ９を介してツェナダイオードＺＤ、の
アノードに接続されている。

前記ツェナダイオードＺＤ、は動作電圧検出回路を構成
するもので、カソードは抵抗Ｒ６，Ｒ，を介してライン
Ｌ１に接続され、７ノードは抵抗Ｒ８を介してトランジ
スタＱ３のコレクタ及びトランジスタＱ４のベースに接
続されている。動作アクチュエータＰは抵抗Ｒ４と並列
にラインＬ１　とトランジスタＱ４のコレクタ間に接続
されている。

このトランジスタＱ、、Ｑ、は動作回路を構成するもの
で、各エミッタはラインＬ２に接続され、トランジスタ
ＱコのベースはツェナダイオードＺＤ。

のアノードに接続されている。

前記ツェナダイオードＺＤ、は定格電圧検出回路を構成
するもので、７ノードは前述のごとくトランジスタＱ、
のベースに接続され、カソードは抵抗ＲＩＩｆＲ１□を
介してラインＬ　１−　Ｌ　２に接続されている。

動作、第２図、第３図参照 次に、前記リレー及び駆動回路８の動作について説明す
る。

リレーは入力端子Ｔ、、Ｔ２に電圧を印加しない場合、
アクチュエータ１は中立位置を保持し、かつ可動片４は
矢印Ｑ方向に復帰反転した状態で安定している。

ここで、入力端子Ｔ、、７２間に電圧が印加され、この
入力電圧がＶｒに達すると、ツェナダイオードＺＤ２が
オンするとともにトランジスタＱ２がオンし、復帰アク
チュエータＲに電圧が印加され、アクチュエータ１が矢
印Ｑ方向に変位する。ただし、可動片４は既にこの変位
方向に反転しているために動作することはない。

入力電圧がＶｐに達すると、ツェナダイオードＺＤ３が
オンするとともにトランジスタＱ１がオンし、トランジ
スタＱ２がオフし、復帰７タチユエータＲは抵抗Ｒ４を
介して自己放電し中立位置に戻ろうとする。同時に、ト
ランジスタＱ４がオンし、動作アクチュエータＰに電圧
が印加され、アクチュエータ１が矢印Ｓ方向に変位する
。これにて可動片４が矢印Ｓ方向に反転し、共通接点４
ａが常開側固定接点に切換わる。

入力電圧がＶｓに達すると、ツェナダイオードＺＤ４が
オンするととも１こトランジスタＱ、がオンし、トラン
ジスタＱ、がオフし、同時にトランジスタＱ、をオフす
る。これにて、動作アクチュエータＰは抵抗Ｒ５を介し
て自己放電し、アクチュエータ１は中立位置に戻ること
となる。このとき、可動片４は矢印Ｓ方向に反転した状
態で安定し、リレー自体はオン状態を保持する。また、
入力電圧はツェナダイオードＺＤ、にてＶｎで以後一定
に保たれる。

一方、入力電圧がＶｓまで降下すると、ツェナダイオー
ドＺＤ、がオフするとともにトランジスタＱ、がオフし
、トランジスタＱ、がオンし、同時にトランジスタＱ１
もオンする。これにて動作アクチュエータＰに電圧が印
加され、７クチユエータ１が矢印Ｓ方向に変位する。た
だし、可動片４は既にこの変位方向に反転しているため
に動作することはない。

入力電圧がＶｐまで降下すると、ツェナダイオードＺＤ
、がオフするとともにトランジスタＱ。

がオフし、動作アクチュエータＰは抵抗Ｒ９を介して自
己放電し、中立位置に戻ろうとする。同時に、トランジ
スタＱ　、　ｈ’ｔオフし、トランジスタＱ２がオンし
、復帰アクチュエータＲに電圧が印加され、アクチュエ
ータ１が矢印Ｑ方向に変位する。

これにて可動片４が矢印Ｑ方向に反転し、共通接点４ａ
が常閉側固定接点に切換わる。

入力電圧がＶｒまで降下すると、ツエナダイオ−ドＺＤ
２がオフするとともにトランジスタＱ２がオフする。こ
れに復帰アクチュエータＲは抵抗Ｒ４を介して自己放電
し、アクチュエータ１は中立位置に戻ることとなる。こ
のとき可動片４は矢印Ｑ方向に反転した状態で安定し、
リレー自体はオフ状態を保持する。

蟇９ｘ漬仰 なお、前記アクチュエータ１としては圧電バイモルフに
限らず電歪素子を使用してもよい。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、駆動回
路に対して入力電圧をオン、オフした場合、アクチュエ
ータが一定時間だけパルス的に動作。

復帰することとなり、入力電圧のオン状態を維持しても
アクチュエータは瞬間的に変位し、定格電圧印加状態で
は中立位置を保つため、アクチュエータにクリープ現象
が発生することはなく、リレーの接点を一定の特性で開
閉することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は駆動回路のブ
ロック図、第２図は回路図、第３図は動作説明図、第４
図はリレーの内部構造を示す斜視図、第５図はアクチュ
エータの説明図である。 １・・・アクチュエータ、　　Ｐ・・・動作アクチュエ
ータ、　Ｒ・・・復帰アクチュエータ、　　３・・・２
安定形スナップアクション機構、　　４ａ・・・共通接
点、８・・・駆動回路。 特許出願人　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　前出　葆　ばか２名 第１図 第３１！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気−機械変換素子からなるアクチュエータの動
   作を２安定形スナップアクション機構に伝達して接点を
   開閉するリレーにおいて、 一定の電圧値をオン、オフする復帰電圧検出回路と該復
   帰電圧検出回路のオン、オフ電圧より高い電圧値でオン
   、オフする動作電圧検出回路と、該動作電圧検出回路の
   オン、オフ電圧より高い電圧値でオン、オフする定格電
   圧検出回路とを備え、前記復帰電圧検出回路のオンにて
   復帰回路を介してアクチュエータを復帰せしめる一方、
   前記動作電圧検出回路のオンにて復帰回路をオフさせる
   とともに動作回路を介してアクチュエータを動作せしめ
   、前記定格電圧検出回路のオンにて動作回路をオフさせ
   ることを特徴とするリレーのアクチュエータ駆動回路。