JPH0326364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、油圧機器等に用いられる電磁弁のた
めの光操作制御装置に関し、さらに詳しくは、電
磁弁のソレノイドプランジヤ装置の接続プラグの
ピンと外部の励磁電源からの接続配線との相互接
続をなすと共に光フアイバーを介して送られてく
る操作信号に応じて励磁電源とソレノイドプラン
ジヤ装置との接続の開閉を行なうために電磁弁の
弁ボデー上に搭載配置される光操作制御装置を提
供するものである。

〔従来の技術〕

電磁弁の開閉制御を光信号に基づいて行なうこ
とにより、電気的雑音の除去と電磁誘導妨害の除
去、およびコンピユータ制御系との整合性の向上
を果すことは例えば特開昭59−58283号公報など
によつて公知である。

しかしながら原理的には光フアイバーを介して
送られてくる光信号でスイツチング素子を制御
し、これによつて電磁弁のソレノイドプランジヤ
装置の励磁をオンオフ制御すればよいが、実際に
は電磁弁の作動時の振動や電磁弁周囲の環境の汚
れ等に対して、光フアイバーと電磁弁電装部との
連結に少なからぬ工夫を必要とする。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案の課題は、電磁弁ボデーの上に搭載した
電装函内に配置する光操作制御装置として、光フ
アイバーとの接続がその受光素子に対する光信号
伝達特性に悪影響を与えずに着脱可能に容易且つ
確実安定的に果せ、電装函内部での狭隘な場所で
の治具を用いないで行なう接続・取外し作業に適
した抜けにくい構造の光フアイバのプラグ・レセ
プタクル構造を有し、さらに電装函内外を容易に
シールできる構造を備え、これら電気回路の電源
としてソレノイドプランジヤ装置の励磁電源を共
用できるようにした電磁弁用光操作制御装置を提
供することである。

〔問題点の解決手段とその作用〕

前述の課題を解決するための本考案の電磁弁用
光操作制御装置では、光信号の受光素子が電装函
に固定支持され、この受光素子を収容するレセプ
タクルが電装函に対して着脱可能に取付けられ、
このレセプタクル内に収容された受光素子の受光
面の前面に光フアイバーの端面を所定間隙で対面
させるように、光フアイバーの先端に取付けられ
たプラグが前記レセプタクルに対して前記受光素
子の光軸方向に挿脱可能に挿込まれるようになつ
ている。電装函内には、受光素子の出力によりソ
レノイドプランジヤ装置の励磁電源をスイツチン
グ制御する電気回路が内蔵され、取付固定された
受光素子と電気的に接続されると共に、電装函に
設けられた外部接続用の負荷端子と電源端子を介
してソレノイドプランジヤ装置と励磁電源からの
配線とに接続されるようになつている。

本考案においては、スイツチング制御用の電気
回路を内蔵する電装函に受光素子を固定し、この
受光素子を収容するレセプタクルを電装函に着脱
可能に取付け、レセプタクルに対して受光素子の
光軸方向に挿脱可能なプラグによつて光フアイバ
ーを接続できるようにし、電装函の接続端子でソ
レノイドプランジヤ装置と電源配線との接続をす
るようにしたので、電磁弁ボデー上面の例えば蓋
付きの有底箱状の電装函内にこれらを内蔵させて
も、光フアイバーの接続がプラグ挿込みとレセプ
タクルの装着によつてワンタツチで容易確実に行
なえ、常に安定した接続状態が得られると共にレ
セプタクルと端子および電気回路を収納した電装
函を容易に封止できるので作動油の侵入を防止
し、汚れに対しても受光素子や端子近辺を保護で
き、また振動にも強くすることができるものであ
り、さらに電装函に電源配線接続用の端子を有す
ると共に受光素子がこの電装函に取付固定される
ので受光部から出力スイツチング部までの全ての
回路の電源として配線接続端子からの励磁電源を
共用でき、余分な配線を必要とすることもない。

本考案の好ましい実施例を示せば以下の通りで
ある。

〔実施例〕

第１図はこの考案の実施例に係る電磁弁用光操
作制御装置の電磁弁ボデー上への取付の様子を示
す分解斜視図、第２図は組立後の縦断面図で、電
磁弁ボデー１の上面に取付けられた電装函２の中
に、回路基板１０と、内部蓋４とを収納し、内部
蓋４上にレセプタクル３を着脱可能に取付け固定
したのち、上蓋５を被せて密閉できるようになつ
ている。

電装函２は、ダイカスト或いは自己消火性等の
樹脂の一体成形品からなり、弁ボデー１の上面蓋
を兼ねる取付フランジ部２Ｂを中間にして上部函
体２Ａと下部函体２Ｃとを有する。フランジ部２
Ｂには、弁ボデー１のマニホルド等との固定用ボ
ルトに対する逃げ穴６Ａと電装函１を弁ボデー１
に取付けるための取付孔６Ｂが設けられ、上部函
体２Ａの外周壁には逃げ穴６Ａの上部空間に張出
す部分を生じないように、各々の逃げ穴６Ａに対
応する部分に窪み７が設けられ、これにより電装
函２が弁ボデー１に固定されたままの状態でその
内部に触れる必要なしにレンチ等による穴６Ａ内
のボルトの回動の取扱いができるようになつてい
ると共に、電装函２の内部をこれらの穴６Ａから
隔離して油の浸入を防いでいる。電装函２の上部
函体２Ａの両側端面には、端栓で封止するか、又
は外部の制御機器からの光フアイバーケーブルや
励磁用電源配線ケーブルなどを挿通して電線管を
プラグ止めできるように、ねじ付の接続口８が
各々設けられている。また下部函体２Ｃの両側端
面には貫通孔９が各々設けられてこの貫通孔９を
通して弁ボデー１の両側のソレノイドプランジヤ
装置１２（第２図）のコイルに接続された接続プ
ラグピン１３を電装函２内に入り込ませられるよ
うになつている。このピンは、それぞれの根元に
Ｏリング５４を嵌めて、接続時に孔９の囲りをシ
ールし、また電装函２内において基板１０に支持
された負荷端子ジヤツク１１に挿込まれることに
なる。

電装函２内は、第２図の如く下部函体２Ｃの両
側端部の端子配置スペース５０Ａ，５０Ｂと中央
スペース５１とが基板１０の下部に形成され、基
板上部と内部蓋４の間に中間スペース５２が形成
され、端子配置スペース５０Ａ，５０Ｂには、ジ
ヤツク１１がソレノイドコイルの接続プラグのピ
ンの抜き挿しに対して函体内壁面により支持固定
されるように挿入され、中央スペース５１と中間
スペース５２とに基板に取付けられた電気回路部
品が収納されるようになつている。上部函体２Ａ
内の内部蓋４には、その上面のレセプタクル３か
ら遠い位置の両脇部に互いに離隔して電源ネジ端
子１４が設けられると共に、そのほぼ中央部に広
い空き領域５３を残して一端寄りにレセプタクル
３のための取付座１５が設けられている。取付座
１５には一対の係合対向突起１６が設けられ、各
対向突起１６の中ほどには受光素子２１をのぞか
せるための穴１７が設けられている。また取付座
１５の対向突起の一方にはレセプタクル３の突リ
ブ１９を受け入れて係合する溝１８が形成されて
いる。

レセプタクル３はその前壁に突リブ１９を有
し、取付座１５の対向突起１６間にレセプタクル
３を押し込んだときにこの突リブ１９が溝１８に
嵌合することでレセプタクル３がその光フアイバ
引出し方向に沿つた中心線と電線管接続口８の中
心軸とがほぼ一致するような正規位置に固く固定
されるようになつている。この際、レセプタクル
３の内部に受光素子２１が正しく納まるように、
基板１０に受光素子がそのリード線２０によつて
予じめ取付けられることは述べるまでもない。

レセプタクル３を取付座１５に取付けたとき、
その内部には、第３図に示すように受光素子２１
が位置決めされており、またレセプタクル３には
受光素子の受光面２２の直前に、その光軸方向に
沿つて筒状の挿入穴２３が一体成形され、光フア
イバー２４の先端に取付けられたプラグ２５の筒
状挿入部２６がそれに嵌着されるようになつてい
る。

ここでプラグ２５は、第４図に示すように先端
の筒状挿入部２６と、その基部の肉厚環状部２７
と、さらにその後部の二つ割部２８とからなる中
空部品であり、先端面加工を施された光フアイバ
ー２４を後部から挿入してその先端面が筒状挿入
部２６の先端面と一致するようにし、かしめリン
グ２９で二つ割部２８をかしめることにより第５
図の状態に組付けるものである。筒状挿入部２６
の外周面上の中ほどには一対の点状突起３０が一
体形成されている。またこの例では肉厚環状部２
７の外周面状にはマイナスドライバーの先端が入
るような凹部３１が設けられているがこれは無く
てもよい。一方、レセプタクルの挿入穴２３にも
第５図に示すようにその中ほどに孔３２が設けら
れ、入口から孔３２まで直線溝３３が通つてい
る。プラグ２５は従つて、挿入穴２３に挿込まれ
たときにその突起３０が溝３３を通過して孔３２
に嵌つたときに丁度第３図に示すような正規位置
に挿込まれたことになり、光フアイバー２４の先
端面と受光面２２が所定値以下の間隔で対面し、
受光素子の光軸とフアイバー２４の軸線とが所定
の許容範囲内で一致するようになつている。かく
してプラグの筒状挿入部２６のほぼ全長にわたる
周面が、挿入穴２３によつて嵌着抱持され、確実
な接続が保持されるものである。このプラグ２５
の抜き挿しは、勿論手指によつて行なつてもよい
が、肉厚環状部２７に凹部３１が設けられている
場合には、蓋５を開けた状態でマイナスドライバ
ーなどの治具をプラグの肉厚環状部２７の凹部３
１に嵌めて、治具によつてプラグの軸方向移動を
行なうようにする。尚、レセプタクル３の挿入穴
２３はプラグ２５を接続しないときは同形の栓を
挿込んでおくのがよい。また第２図において３４
は励磁電源からの電源配線であり、電源ネジ端子
１４に接続されるものである。さらに第１図およ
び第２図において３５は基板１０に配線された表
示灯の光を外部へ導びく筒状部で、光フアイバや
配線の邪魔にならないように脇に寄つている。

次に本実施例の電気的な構成を第６図の回路図
と共に以下に説明する。第６図は基板１０に装備
された電気回路の構成の一例を受光素子２１およ
びソレノイドプランジヤ装置１２のソレノイドコ
イル３６と共に示している。先ずレセプタクル３
内の受光素子２１は、受光用光電変換素子として
のフオトダイオード３７と、フオトダイオード３
７による受光出力電流を増幅する増幅器３８と、
増幅器３８の出力を或る定められた閾値で矩形波
に変換するシユミツトトリガ回路等の波形整形器
３９と、フオトダイオード３７に光信号が入力さ
れていないときに波形整形器３９の出力で遮断し
光信号が入力されたときに導通するようになされ
たスイツチングトランジスタ４０と、該トランジ
スタ４０の負荷抵抗４１と、電源端子１４ａ，ｂ
からの直流電源電流を定電圧化して増幅器３８お
よび波形整形器３９に給電する安定化電源回路４
２とを含んでなり、これら回路素子を封入一体化
モジユールとしてある。

基板１０上の電気回路は、モジユール化した受
光素子２１と３本のリード線２０で接続されると
共に、各電源端子１４ａ，ｂおよび負荷端子１１
ａ，ｂにも接続されている。電源端子の一方１４
ａと負荷端子の一方１１ａとは互いに接続され、
この負荷端子１１ａにソレノイドコイル３６のプ
ラグピン１３の一方が接続される。ソレノイドコ
イル３６のプラグピン１３の他方が接続される他
方の負荷端子１１ｂと電源端子の他方１４ｂとの
間には、ダーリントン接続のパワースイツチトラ
ンジスタ４３が接続され、このパワースイツチン
グトランジスタ４３のベース電流を前述スイツチ
ングトランジスタ４０によつてオンオフ制御する
ことにより、スイツチングトランジスタ４０の導
通によつてパワースイツチングトランジスタ４３
がソレノイドコイル３６への電流を遮断し、その
逆のときは逆になるようになつている。負荷端子
１１ａ，ｂ間に接続されているのはソレノイドコ
イル３６のオフ時のサージ吸収用の素子、例えば
VRDツエナーダイオード４４と、ソレノイドコ
イル３６の通電表示用の発光ダイオード４５であ
り、この発光ダイオード４５の発光は前述の筒状
発光部３５の先端に現われるようになつている。
さらにこの電気回路には電源端子１４ａ，ｂに与
えられる直流電源電流を定電圧化して受光素子２
１の電源とするための定電圧ダイオード４６、抵
抗４７、コンデンサ４８を有している。

第６図は直流電磁弁用の電気回路の例である
が、交流電磁弁用の電気回路の例を示せば第７図
の通りである。

第７図において交流用ソレノイドプランジヤ装
置のコイルは符号５６で示してある。受光素子２
１に相当するのはフオトトランジスタ５７であ
り、前記光フアイバー２４からの光信号の到来で
光電流が流れ、オン状態になる。電源接続端子１
４ａ，１４ｂには交流電源５８が接続され、ジヤ
ツク１１ａ，１１ｂにはソレノイドコイル５６が
接続され、端子１１ａと１４ａ間は導通されてお
り、これら交流電源５８とコイル５６とを介して
閉ループを構成できるようにスイツチング素子
（トライアツク）５９が端子１４ｂと１１ｂ間に
接続されている。また端子１４ｂと１１ｂ間には
ダイオードブリツジ整流回路６０が接続され、そ
の直流出力がトライアツク５９のスイツチング制
御回路６１に供給されるようになつている。

スイツチング制御回路６１は、前記フオトトラ
ンジスタ５７の導通によつてオン状態になるトラ
ンジスタ６２と、そのターンオン時の零検知用の
トランジスタ６３と、トランジスタ６２のターン
オンによつてトリガーされるサイリスタ６４と、
複数の抵抗６５，６６，６７などからなり、フオ
トトランジスタ５７が導通したときに抵抗６５を
通してサイリスタ６４がターンオン状態となり、
サイリスタ６４を通してトライアツク５９のゲー
トＧに電流が流れ、トライアツク６４がターンオ
ンしてコイル５６に励磁電流を流す。光信号が消
失してフオトトランジスタ５７がオフ状態に戻れ
ば、トライアツク５９のオンですでに保持電流を
失つているサイリスタ６４はそのままオフ状態を
保ち、コイル５６は励磁されない。

〔考案の効果〕

以上に述べたように本考案によれば、汚れや振
動に強い電磁弁用光操作制御装置が得られるもの
であり、レセプタクルの取付と光フアイバーとの
接続が着脱可能に確実容易であつて振動で変位す
ることがなく抜けにくいものとなり、受光素子と
パワースイツチング素子とを電装函内に密閉に配
置したので函体の封止が確実であつて、互いの組
付けも堅固にでき、各回路の電源としてソレノイ
ドプランジヤ装置の励磁直流又は交流電源を利用
できるようになるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る光操作制御装置
の電磁弁ボデーへの取付けの様子を示す分解斜視
図、第２図は組立後の装置の縦断面図、第３図は
挿込状態でのプラグとレセプタクルの縦断面図、
第４図は光フアイバー先端に取付けられるプラグ
の分解斜視図、第５図はプラグとレセプタクルの
関係を示す斜視図、第６図は直流電磁弁用の電気
回路の構成例を示す回路図、第７図は交流電磁弁
用の電気回路の構成例を示す回路図である。 １：電磁弁ボデー、２：電装函、２Ａ：上部函
体、２Ｂ：取付フランジ、２Ｃ：下部函体、３：
レセプタクル、４：内部蓋、５：外部蓋、１０：
回路基板、１１，１１ａ，ｂ：負荷端子ジヤツ
ク、１４，１４ａ，ｂ：電源ネジ端子、１５：取
付座、１６：係合対向突起、１７：穴、１８：
溝、１９：突リブ、２１：受光素子、２４：光フ
アイバー、２５：プラグ、２６：筒状挿入部、３
６：直流ソレノイドコイル、３７：フオトダイオ
ード、３８：増幅器、３９：波形整形器、４０：
スイツチングトランジスタ、４２：安定化電源回
路、４３：パワースイツチングトランジスタ、５
６：交流ソレノイドコイル、５７：フオトトラン
ジスタ、５９：トライアツク、６１：スイツチン
グ制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 側方にソレノイドプランジヤ装置を装着した
   電磁弁ボデーの上面に配置され、ソレノイドプ
   ランジヤ装置の作動を光フアイバーから送られ
   てくる光信号に応じて制御する電磁弁用光操作
   制御装置において、 ソレノイドプランジヤ装置および励磁電源か
   らの配線の接続端子と光信号の受光素子とを露
   呈可能に固定支持すると共に、受光素子の出力
   によりソレノイドプランジヤ装置の励磁電流を
   スイツチング制御する電気回路を内蔵する電装
   函； 受光素子を内部の所定位置に収容するように
   該受光素子に着脱可能に装着されるレセプタク
   ル；および光フアイバーの先端に取付けられ、
   前記レセプタクル内の受光素子の受光面の前面
   に光フアイバーの端面を位置させるように、レ
   セプタクルに受光素子の光軸方向に挿脱可能に
   光フアイバーを接続するプラグ； を備えたことを特徴とする電磁弁用光操作制御
   装置。 (2) 電装函が上面開口と該開口を閉鎖可能な蓋体
   とを有し、励磁電源からの配線接続端子と受光
   素子とが前記上面開口の内部に配置され、受光
   素子の周辺部において電装函にレセプタクル固
   定用の取付部材が設けられている実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の電磁弁用光操作制御
   装置。 (3) 電装函がその側方の少なくとも一方に配線挿
   通孔を有し、レセプタクルが電装函の側方の他
   方寄りに配置され、配線挿通孔の軸心とレセプ
   タクルの光フアイバ引出方向に沿つた中心線と
   が合わされている実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の電磁弁用光操作制御装置。 (4) レセプタクルが受光素子に対して上下方向に
   着脱されるようになつている実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の電磁弁用光操作制御装
   置。 (5) 電装函の前記接続端子として、励磁電源から
   の配線が接続される一対の電源端子と、ソレノ
   イドプランジヤ装置のソレノイドコイルが接続
   される一対の負荷端子とを備え、前記電気回路
   が電源端子の一方と負荷端子の一方との間に接
   続されたパワースイツチング素子を有し、受光
   素子に光入力が与えられていないときに導通し
   ているパワースイツチング素子を光フアイバー
   を介して受光素子に光信号を与えることによつ
   て遮断させるようにしてなる実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の電磁弁用光操作制御装
   置。