JPS622743Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 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。

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、永久磁石を用いて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。

上述の電磁弁における電磁コイル励磁用制御回
路として、直流電源手段と、この直流電源手段の
２出力端子を切替えるためのスイツチと、このス
イツチに接続されたコンデンサ（ただし、単極性
でよい）とを具備し、コンデンサの充電電流によ
つて電磁コイルを第１の方向に励磁し、他方、コ
ンデンサの放電電流によつて電磁コイルを第２の
方向に励磁するものが提案されている。この場
合、コンデンサの充電および放電動作の切替は上
述のスイツチの切替によつて行われる（参照：本
願出願人による実願昭55−158455）。

しかしながら、上述の提案された回路において
は、電磁コイルの第２の方向の励磁は充電された
コンデンサの放電動作によつて行つているので、
電源オン時には電磁コイルを第２の方向に励磁し
ようとしても充電していないコンデンサの放電動
作は行われず、従つて、電磁コイルが励磁されな
いという問題点がある。

本考案の目的は、リレー回路を設けることによ
つて電源オン時には短時間コンデンサを強制的に
充電させるという構想にもとづき、電源オン時に
電磁コイルを第１および第２のいずれの方向にも
励磁できるようにし、前述の提案された回路にお
ける問題点を解決することにある。

以下、図面により本考案を説明する。

第１図Ａおよび第１図Ｂは本考案が適用される
電磁弁の断面図であつて、第１図Ａは閉弁状態を
示し、第１図Ｂは開弁状態を示す。第１図Ａにお
いて、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、第１の位置は第１図Ａ
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、第２の位置は第１図Ｂ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つの位置間を移動させ
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１図Ａの閉弁状態において、電
磁コイル７に一方向の直流電流を流して電磁コイ
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１図
Ｂ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１図Ｂ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１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を流すと、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１図Ａ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。

次に、電磁コイル７を励磁するための電磁コイ
ル励磁用制御回路について説明する。

第２図は本出願人により先に提案された電磁コ
イル励磁用制御回路の回路図である（参照、実願
昭55−158455）。第２図において、交流電源９と
電磁コイル７との間には、ダイオード１０、スイ
ツチ１１およびコンデンサ１２が接続されてい
る。この場合、コンデンサ１２は単極性であつて
よい。

第２図において、スイツチ１１を接点ａ側に傾
倒させると、電磁コイル７には交流電源９から電
流が供給される。すなわち、交流電源９からの交
流電流がダイオード１０を介してコンデンサ１２
に供給され、この充電電流I₁が電磁コイル７に流
れ、コンデンサ１２の電圧と交流電源９の電圧が
等しくなつたときに電流I₁はゼロとなる。これに
対し、スイツチ１１を接点ｂ側に傾倒させると、
電磁コイル７には交流電源９からでなくコンデン
サ１２からの放電電流が供給される。従つて、電
磁コイル７には電流I₁と逆方向の電流I₂が流れる
ことになる。このように、スイツチ１１の切替動
作によつてコンデンサ１２の充電動作および放電
動作が行われ、この結果、電磁コイル７はある方
向もしくはその逆方向に励磁されることになる。

しかしながら、第２図においては、コンデンサ
１２の放電動作による電磁コイル７の励磁を行う
前には、コンデンサ１２は充電されていなければ
ならない。従つて、スイツチ１１を接点ｂに傾倒
したまま、交流電源９をオンにしてもコンデンサ
１２からの放電電流I₂は流れない。つまり、電源
の初期設定時には、電磁コイル７が正常に励磁さ
れないことがあるという問題点がある。

本考案においては、スイツチ１１を接点ｂに傾
倒したまま交流電源９をオンにした場合には、予
めコンデンサ１２を強制的に充電した後に、放電
電流I₂を電磁コイル７に流すようにし、これによ
り、上述の問題点を解決している。

第３図は本考案の一実施例としての電磁コイル
励磁用制御回路の回路図である。第３図におい
て、第２図の構成要素と同一な要素については同
一の参照番号を付してある。すなわち、第２図に
対して、リレーコイル２１およびリレー接点２２
からなるリレー回路、コンデンサ２３、電流逆流
防止用のダイオード２４、コンデンサ２３の放電
用抵抗２５、および脈流防止用のコンデンサ２６
が付加されている。

リレー回路においては、リレーコイル２１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２２は常閉接点NCに傾倒され、
他方、リレーコイル２１に前記所定値以上の電流
が流れているときには、スイツチ２２は常開接点
NOに傾倒される。

第３図の回路動作を説明する。スイツチ１１を
接点ｂに保持したまま交流電源９をオンにする
と、コンデンサ２６が充電されると同時に、コン
デンサ２３の充電電流がリレーコイル２１に流れ
る。この結果、リレー接点２２は接点NOに傾倒
され、従つて、コンデンサ１２にも充電電流が流
れる。コンデンサ１２の充電が進むにつれてリレ
ーコイル２１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２２は
常閉接点NCに切替わる。この結果、コンデンサ
１２からの放電電流がスイツチ１１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１１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の励磁が行われることになる。

なお、上述のごとく、スイツチ１１が接点ｂに
ある場合に電源９がオンになると、一旦、電磁コ
イル７に逆方向の電流I₁が流れる。従つて、たと
えば、第１図Ａおよび第１図Ｂに示す電磁弁にあ
つては、アーマチヤ４はその位置に応じて一旦逆
方向に動くことがあるが、その時間は非常に短か
いので問題とならない。

電流逆流防止用のダイオード２４は、スイツチ
１１が接点ｂにあつてコンデンサ２３が充電され
た直後に、再びスイツチ１１が接点ａに切替つた
ときに、コンデンサ２３に蓄積された電荷がリレ
ーコイル２１に逆流してリレー接点２２が常開接
点NOに切替わるのを防止している。

また、抵抗２５は、電源９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２
３を放電させるものであり、従つて、電源９のオ
ン時には必ずコンデンサ２３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２３の容
量は比較的小さく設定するのに対し、抵抗２５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２６はダイオード１０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２１に流れる電流を調整してい
る。

なお、上述の実施例においては、電源回路とし
て、交流電源９およびダイオード１０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１０の代りにブリツジ整流回路を用いた
り、あるいは交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１０お
よびコンデンサ２６は不要となる。

以上説明したように本考案によれば、電源オン
時にはスイツチ１１が接点ｂにあつてもコンデン
サ１２の充電動作を強制的に短時間行うので、コ
ンデンサ１２の放電動作による電磁コイル７の励
磁を正常に行うことができ、前述の本願出願人に
より先に提案された電磁コイル励磁用制御回路に
おける問題点の解決に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａおよび第１図Ｂは本考案が適用される
電磁弁の断面図、第２図は本願出願人により先に
提案された電磁コイル励磁用制御回路の回路図、
第３図は本考案の一実施例としての電磁コイル励
磁用制御回路の回路図である。 ７……電磁コイル、９……交流電源、１０……
ダイオード、１１……スイツチ、１２……第１の
コンデンサ、２１……リレーコイル、２２……リ
レー接点、２３……第２のコンデンサ、２４……
ダイオード、２５……抵抗、２６……第３のコン
デンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 第１および第２の出力端子を有し直流出力を
   送出する電源手段と、該第１および第２の出力
   端子を切替えるためのスイツチと、該スイツチ
   に接続された第１のコンデンサとを具備し、該
   第１のコンデンサの充電電流によつて電磁コイ
   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
   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
   点と、前記リレーコイルの後段と前記電源手段
   の第２の出力端子との間に接続された第２のコ
   ンデンサとを具備することを特徴とする電磁コ
   イル励磁用制御回路。 ２ 前記リレーコイルの後段と前記第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 前記第２のコンデンサに、放電用の抵抗を並
   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。 ４ 前記電源手段の第１および第２の出力端子間
   に、脈流電流防止用の第３のコンデンサを設け
   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。