JPH0331896Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は電磁比例弁制御装置における動作状
態表示装置に関し、さらに詳細にいえば、所定の
デユーテイ比の矩形波信号を供給することにより
開度を所定値に設定することができる電磁比例弁
制御装置において、電磁比例制御弁の動作状態を
表示するための装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、電流値に比例させて弁体を移動さ
せ、流体の流量比例制御、圧力比例制御を行なわ
せる電磁比例弁の動作状態を表示するために、単
にソレノイドへの通電電流をそのまま電流計に供
給し、或は電圧に変換して電圧計に供給する構成
の表示装置が提供されていた。

そして、このような構成を採用することによ
り、電磁比例弁が動作状態であるか否か、および
動作状態であれば、電磁比例弁の動作方向が何れ
の側であるかを、上記計器の針の振れを目視判断
することにより簡単に識別することができる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記従来の動作状態表示装置においては、電流
計、または電圧計を接続する必要があり、動作表
示装置が大型化するのみならず、コストアツプの
原因になるという問題がある。

さらに詳細に説明すると、電磁比例弁において
は、ソレノイドへの印加電圧を変化させることに
より開度を制御するようにしているのであるか
ら、開度が小さい場合には、印加電圧が非常に小
さい値となり、そのままランプ、LED等に電圧
を印加しても点灯させることができないことにな
る。

したがつて、ランプ、LED等により表示を行
なわせようとすれば、開度が所定値以上になつた
場合にのみ、動作していることが表示できるのみ
であり、開度が所定値より小さい場合と全く駆動
されていない状態とを識別することができない。

またソレノイドと並列にLEDを接続すること
も可能であるが、この場合、LEDに印加される
電圧が高すぎ、かつLEDに流れる電流分だけソ
レノイドに流れる電流が減少し、精度よく、電流
制御が出来ない。

以上の不都合を解消させるためには、大型化、
コストアツプというデメリツトを有している電流
計、または電圧計を使用しなければならなかつた
のである。

〈考案の目的〉 この考案は上記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、LEDを使用して、小さい開度から大き
い開度まで広範囲に動作状態の表示を行なうこと
ができる動作状態表示装置を提供することを目的
としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この考案の動作
状態表示装置は、電磁比例弁の開度を指示する信
号を生成する開度指示手段と、所定の周波数で発
振する発振手段と、上記開度指示手段からの開度
指示信号および発振手段から発振の信号を入力と
して、上記開度指示信号に対応する平均電圧を有
する矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段
と、上記矩形波信号を入力としてスイツチング動
作を行ない、ソレノイドへの電圧の印加、遮断周
期を制御するスイツチング手段と、上記矩形波信
号生成手段とスイツチング手段との間に接続され
たLEDとを具備するものである。

但し、上記発振手段としては、開度指示信号が
所定の基準値に達するまでは発振周波数を一定値
に保持し、開度指示信号が所定の基準値よりも大
きくなつた場合には発振周波数を、開度指示信号
に対応して増加させるものであることが好まし
い。

〈作用〉 以上の構成の動作状態表示装置であれば、開度
指示手段により電磁比例弁の開度を指示する信号
を生成するとともに、発振手段を所定の周波数で
発振させ、上記開度指示信号および発振信号を入
力として、矩形波信号生成手段により、上記開度
指示信号に対応する平均電圧を有する矩形波信号
を生成し、上記矩形波信号をスイツチング手段に
供給することにより、ソレノイドに所定のデユー
テイ比を有する直流電圧の印加を行なつて、弁体
を振動させつつ、指示された開度に対応する位置
まで移動させることができる。そして、上記矩形
波信号がLEDにも供給され、しかもこの矩形波
信号は、平均電圧が開度指示信号に対応する値に
設定されていても、実際には、所定電圧が印加さ
れた状態と印加されていない状態とを周期的に反
復しているので、LEDを確実に点灯させること
ができ、また、LEDの輝度を平均電圧に対応し
て変化させることができる。

また、発振手段が、開度指示信号が所定の基準
値に達するまでは発振周波数を一定値に保持し、
開度指示信号が所定の基準値よりも大きくなつた
場合には発振周波数を、開度指示信号に対応して
増加させるものである場合には、矩形波信号生成
手段が、上記増加させられた周波数を有するとと
もに、開度指示信号に対応する平均電圧を有する
矩形波信号を生成して電磁比例弁のソレノイドに
供給することにより、流量比例制御、圧力比例制
御に影響を及ぼさない範囲内に振動を抑制した状
態で、指示された開度に対応する位置まで弁体を
移動させることができ、かつこの状態をLEDに
より表示することができる。

〈実施例〉 第３図は電磁比例弁の一例を示す概略縦断面図
であり、複数個の流路３２を形成した弁ケーシン
グ３１に、大径部、および小径部を有する弁スプ
ール３３をスライド自在に内蔵しているととも
に、弁スプール３３を所定方向へ付勢するばね３
４と、ばね３４の付勢力に抗して弁スプール３３
を移動させるソレノイド５とを取付けている。

したがつて、ソレノイド５への印加で電圧に応
じた力が弁スプール３３に作用し、ばね３４の付
勢力と釣り合う位置まで弁スプール３３が移動さ
せられるので、印加電圧を変化させることによ
り、流量比例制御、または圧力比例制御を行なわ
せることができる。

第２図はこの考案の電磁比例弁制御装置の一実
施例を示すブロツク図である。

図示しない外部制御装置からの指令信号を入力
として開度指示信号を出力する開度指示部１と、
電磁比例弁６、および駆動系の特性に基いて、周
波数増加開始点設定信号を出力する周波数増加開
始点設定部１２と、電源部９と、電磁比例弁６、
および駆動系の特性に基いて、印加すべき矩形波
信号の基準周波数設定信号を出力する基準周波数
設定部１１と、矩形波信号を生成する比較部３
と、LED１６とを有している。

上記開度指示部１から出力される開度指示信号
と、電磁比例弁６を駆動するソレノイド５に流れ
た電流値を検出した信号とが定電流演算部２に入
力され、両入力信号の差が零になるよう演算され
た演算出力信号を出力する。また、上記基準周波
数設定部１１から出力される基準周波数設定信号
を入力として、基準周波数で発振する発振部１０
が、比較部３の一方の入力端子に基準周波数発振
信号を供給し、上記演算出力信号を比較部３の他
方の入力端子に供給することにより、所定のデユ
ーテイ比の矩形波信号を出力する。そして、上記
電源部９からの電源電圧が供給されているソレノ
イド駆動部４のゲート端子に上記矩形波信号が供
給されることにより、上記デユーテイ比を有する
電源電圧信号がソレノイド５に供給され、電磁比
例弁６を、微小範囲での振動を伴なつた状態で、
指示された開度となるよう駆動することができ
る。

また、上記比較部３とソレノイド駆動部４との
間に接続されたLED１６には、上記矩形波信号
が供給され、しかも矩形波信号電圧がLED１６
の点灯可能最低電圧よりも大きく設定されている
ので、上記デユーテイ比での点灯が行なわれ、デ
ユーテイ比に対応する輝度での点灯状態として視
覚的に認識される。

上記開度指示信号は、上記周波数増加開始点設
定信号とともに比較部１３に入力され、開度指示
信号が大きくなつた場合に、周波数増加指示信号
を周波数増加分演算部１４に供給する。周波数増
加分演算部１４には、上記周波数増加指示信号の
他、上記開度指示信号、および周波数増加率設定
部１５からの増加率設定信号が供給されており、
周波数増加分演算信号を上記基準周波数設定部１
１に供給する。

尚、上記ソレノイド５から定電流演算部２への
フイードバツクは、ソレノイド５の電流を検出し
て電圧に変換する電流検出部７と、電流検出部７
からの出力信号に含まれる交流成分を平滑化する
平滑部８とによつて行なわれるようにしている
が、平滑部８の機能を定電流演算部２に持たせて
平滑部８を省略することも可能である。

また、上記発振部１０からの出力波形は、特に
限定されるものではないが、三角波、または鋸歯
状波であることが好ましい。

第１図は動作状態表示装置を含む部分を詳細に
示す電気回路図であり、上記比較部３からの出力
信号を、抵抗２１，２３、およびLED１６を介
して、コレクタ端子が正の電源端子に接続された
スイツチングトランジスタ２２のベース端子に供
給しているとともに、スイツチングトランジスタ
２２のエミツタ端子と負の電源端子との間には、
電流検出用抵抗２７を介してソレノイド５を直列
接続してあり、さらに、上記スイツチングトラン
ジスタ２２のエミツタとソレノイド５との間にサ
ージ吸収用のダイオード２８を接続してある。即
ち、ソレノイド５とダイオード２８とによつてス
イツチングトランジスタ２２がOFFのときのサ
ージ吸収回路を構成している。

上記の構成の電磁比例弁制御装置の動作は次の
とおりである。

（） 小さい開度が指令された場合には、開度
指示信号が周波数増加開始点設定信号より小さ
いので、周波数増加分演算部１４は動作しな
い。

したがつて、基準周波数設定部１１からの基
準周波数設定信号に基いて発振部１０が基準周
波数の発振信号を出力する。

そして、開度指示信号、および電流検出信号
を入力とする定電流演算部２からの出力信号、
および上記発振信号が比較部３に入力され、両
信号の大小関係に対応するデユーテイの矩形波
信号をパワースイツチング部４のゲート端子に
入力するので、上記矩波信号と等しいデユーテ
イ比で電源電圧がソレノイド５に印加される。
この結果、ソレノイド５は、平均印加電圧に対
応する駆動力を弁スプール３３に与え、ばね３
４の付勢力と平均する位置で、微小な振動を行
ないつつ停止状態となり、開度指令し、対応す
る流量比例制御を行なうことができる。

（） 大きい開度が指令された場合には、開度
指示信号が周波数増加開始設定信号より大きい
ので、比較部１３が周波数増加指示信号を出力
し、周波数増加分演算部１４が、開度指示信
号、および増加率設定信号に基いて定められる
周波数増加分演算信号を算出し、基準周波数設
定部１１に供給する。したがつて、基準周波数
設定部１１が、開度指示信号に対応して増加さ
せられた周波数設定信号を出力し、発振部１０
が、上記周波数設定信号により定まる周波数の
発振信号を出力する。

この結果、上記周波数を有し、かつ開度指示信
号に対応するデユーテイを有する矩形波電圧がソ
レノイド５に供給される。この場合には、大きい
開度が指示されているので、そのままであれば弁
スプール３３の振動が大きくなるのであるが、周
波数が増加させられているので振動を大きくする
ことなく許容範囲内に保持した状態で、開度指示
信号に対応する位置まで弁スプール３３を移動さ
せ、流量比例制御を行なうことができる。

そして、上記の何れの動作を行なつている場合
においても、LED１６には比較部３から出力さ
れる矩形波信号が供給されており、しかも矩形波
電圧が、LED１６の点灯可能最低電圧よりも大
きい電圧に設定されているのであるから、平均電
圧の大小に影響されることなくLED１６を点灯
させることができる。

また、上記LED１６の点灯時間は矩形波信号
のデユーテイ比に対応して定まることになるので
あるから、全体的に観察すれば、矩形波信号のデ
ユーテイ比に対応して輝度が変化し、LED１６
の輝度を目視判断することにより、ある程度電磁
比例弁の開度を識別することができる。

〈考案の効果〉 以上のようにこの考案は、電磁比例弁のソレノ
イドに所定のデユーテイ比の矩形波電圧を印加す
ることにより微小な振動を伴なわせた状態で弁体
を所望位置まで移動させることができるととも
に、LEDを接続するという簡単な構成で動作状
態の表示を行なうことができるという特有の実用
的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の動作状態表示装置を含む部
分の一実施例を示す電気回路図、第２図は電磁比
例弁制御装置を示すブロツク図、第３図は電磁比
例弁の一例を示す縦断面図。 １……開度指示部、３……比較部、４……ソレ
ノイド駆動部、５……ソレノイド、６……電磁比
例弁、１０……発振部、１６……LED、２２…
…スイツチングトランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電磁比例弁の開度を指示する信号を生成する
   開度指示手段と、開度指示信号が所定の基準値
   に達するまでは発振周波数を一定値に保持し、
   開度指示信号が所定の基準値よりも大きくなつ
   た場合には発振周波数を、開度指示信号に対応
   して増加させる発振手段と、上記開度指示手段
   からの開度指示信号および発振手段から発振の
   信号を入力として、上記開度指示信号に対応す
   る平均電圧を有する矩形波信号を生成する矩形
   波信号生成手段と、上記矩形波信号を入力とし
   てスイツチング動作を行ない、ソレノイドへの
   電圧の印加、遮断周期を制御するスイツチング
   手段と、上記矩形波信号生成手段とスイツチン
   グ手段との間に接続されたLEDとを具備する
   ことを特徴とする電磁比例弁制御装置における
   動作状態表示装置。 ２ 発振手段が、開度指示信号が所定の基準値に
   達するまでは発振周波数を一定値に保持し、開
   度指示信号が所定の基準値よりも大きくなつた
   場合には発振周波数を、開度指示信号に対応し
   て増加させるものである上記実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電磁比例弁制御装置におけ
   る動作状態表示装置。