JPH0514064Y2 - - 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に関す
るものであり、特にソレノイド励磁電源と分離し
た信号線による小電流のオン・オフ制御信号でソ
レノイドの付勢・消勢を制御するようにした電流
信号制御形の電磁弁に関するものである。

［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
（EMI）の除去、及びコンピユータ制御系との整
合性向上を果た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信号線としての光フア
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ず工夫を必要とす
る。

一方、光フアイバーを用いずに、通常の電気配
線によりソレノイドの励磁のオン・オフ制御用の
電流信号をソレノイド励磁電源から分離して送る
と共に、電磁弁側で前記電流信号をフオトカプラ
を介してスイツチング素子に伝えることにより、
スイツチング素子のオン・オフでソレノイドの励
磁と消磁とを制御するようにしたものも知られて
いる（実開昭57−143456号）。

［考案が解決しようとする問題点］ ソレノイド励磁電流とは別の電流信号を専用信
号線を介して電磁弁に送り、電磁弁側でフオトカ
プラを介してソレノイドをオン・オフさせる従来
の電流信号制御形電磁弁では、信号線に対してソ
レノイドのオン・オフ時の電気的雑音を受けにく
くし、且つ信号線を介して周辺機器に対し電源ラ
インの前記雑音によるEMIを与えにくくするこ
とができるが、このものではソレノイドの励磁電
源の他に制御信号のための別電源が必要であり、
特に多数の電磁弁を制御する用途においては、比
較的容量が大きく且つ同時にオンとなる信号線の
数に応じて変動する信号電流に対して信号電圧が
変動しないように定電圧型の外部特性をもつた特
別な信号用電源装置を準備しなければならない。

本考案は、信号電源として通常充分な容量のソ
レノイド励磁電源を利用することができる改良さ
れた電源信号制御形電磁弁を提供しようとするも
のであり、特にソレノイド励磁電源と信号電源と
の共用に際してソレノイドのオン・オンに伴う電
源電圧変動の影響を受けることなく安定した信号
電流を得ることのできる電装部の改良を最小部品
点数で実現しようとするものである。

［問題点の解決手段］ 本考案の電流信号制御形電磁弁では、前述の問
題点を解決するために、外部電源から給電を受け
る一対の電源端子と、前記一対の電源端子間に接
続されたソレノイドコイルとスイツチング素子と
の直列回路と、前記一対の電源端子間に接続され
て安定化直流電源出力を生じる内部電源回路と、
前記内部電源回路の直流出力端子間に直列に挿入
されて外部からオンまたはオフ状態に切り換わる
スイツチング信号が入力される信号入力端子と、
前記信号入力端子にオン状態の前記スイツチング
信号が入力されたときに前記内部電源回路の直流
出力電流を入力側に受けて出力側で前記スイツチ
ング素子をスイツチングさせるフオトカプラ装置
と、前記フオトカプラ装置の前記入力側に直列に
挿入されて該フオトカプラの入力電流を予め定め
られた範囲内の一定電流値に制限する定電流ダイ
オードとを備えてなるものである。

［作用］ 本考案の電流信号制御形電磁弁は、自身のソレ
ノイドコイルの励磁電源から信号入力用のフオト
カプラ装置の入力駆動電流を得るものであり、こ
の場合、電源端子とフオトカプラ装置の入力側と
の間に定電流ダイオードが接続されているため、
電源端子の電圧が大きく変動してもフオトカプラ
に入力される信号電流は定電流ダイオードの定数
で定まる一定電流値に保たれる。定電流ダイオー
ドは入力電圧が例えば５〜100Vのような広い範
囲で変化しても例えば10〜20mAの範囲内の一定
の出力電流を生じるものであり、従つて単なる抵
抗素子と違つて使用者側の電源電圧が前記範囲内
で異なつていても、定電流ダイオードを別の定数
のものに交換する必要はない。

このように本考案では信号電源として電磁弁側
でソレノイド励磁電源を共用するので、信号線に
与える制御信号は電流信号である必要はなく、単
なるスイツチング信号でよい。またこの信号線に
は信号電流として前記定電流ダイオードで一定値
にされた電流しか流れないから、電源電圧の如何
によらず信号線を介して他の機器にノイズや
EMIを与えることが極めて少なくなり、前記ス
イツチング信号を与えるためのスイツチング素子
も通常のトランジスタシーケンサーのようなコン
ピユータ制御機器の出力素子がそのまま使用でき
る利点がある。

本考案の好ましい実施例を図面と共に説明すれ
ば以下の通りである。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例に係る電磁弁の直流ソ
レノイド励磁駆動回路を示し、電磁弁の弁ボデイ
やその内部で移動する弁体および該弁体を駆動す
るためのソレノイドプランジヤ装置などの機械部
分は図示を省略してある。

第１図において、１０は弁ボデイに取付けられ
た端子箱であり、一対の電源端子１５，１６と、
ソレノイドプランジヤ装置のソレノイドコイル１
９を接続するための差込みプラグ端子１７，１８
と、電流信号入力端子４とを備えている。電源端
子１５，１６には直流ソレノイド励磁電源２０が
電源ラインによつて接続され、差込みプラグ端子
１７，１８にはソレノイドコイル１９の両端が接
続され、端子４には信号線３７によつて制御用の
スイツチ２の一端が接続され、該スイツチ２に他
端は信号線（帰線）３８により他方の電源端子１
６に接続されている。尚、この帰線３８は複数の
電磁弁に対する電源２０の共通の設置線でよい。

端子箱１０内において、電源端子１５，１６間
には前記差込みプラグ端子１７，１８を介してソ
レノイドコイル１９とスイツチング素子としての
パワースイツチングトランジスタ１２との直列回
路が接続され、またソレノイドコイル１９と並列
に通電表示用のフオトダイオード１３と、サージ
吸収素子１４とが接続されている。また電源端子
１５，１６間に接続された抵抗１１と定電圧ダイ
オード９および平滑コンデンサ８は、脈流出力を
生じる直流ソレノイド励磁電源の非平滑直流出力
を安定化直流出力にするための内部安定化直流電
源回路を構成しており、その出力によりフオトカ
プラ装置６に給電している。フオトカプラ装置６
は、入力側にGaAs赤外線発光ダイオード６−₁を
使用し、出力側にはフオトダイオード６−₂と信
号処理回路（増幅回路６−₃、シユミツトトリガ
６−₅）および定電圧回路６−₄とを１チツプに集
積してなる受光素子を用いたデジタル出力型のも
のであり、その出力トランジスタ６−₆のコレク
タ出力により前記パワースイツチングトランジス
タ１２のオン・オフを制御するようになつてい
る。

フオトカプラ装置６の入力側において、発光ダ
イオード６−₁のアノードと電源端子１５との間
に内部接続回路３９によつて接続されているのは
定電流ダイオード５であり、発光ダイオード６−
_１のカソード側は信号入力端子４に接続されてい
る。この定電流ダイオード５は、フオトカプラ装
置６の入力側の発光ダイオード６−₁に対して電
源端子１５，１６間の電圧が変化或いは異なつて
も、ある一定範囲、例えば10〜20mAの範囲内の
或る一定電流を流すようにするためのものであ
り、ソレノイド励磁電源２０に接続された電源端
子１５，１６間の電圧変動範囲を例えば５〜
100Vの如く指定したうえで、その範囲内の電圧
値で10〜20mAの範囲内の或る一定電流を得るこ
とができるように選定した定数の定電流ダイオー
ドを用いることにより、使用者側での電源に対す
る対応の幅の広い製品とすることができ、電源電
圧が変化しても従来の抵抗素子などによる電流制
限素子の場合のように調整や付けかえをする必要
のない製品が得られるものである。

フオトカプラ装置６は、内部のシユミツトトリ
ガ６−₅によつて、入力側に信号電流が流れてい
るときに出力がハイレベルになるものとローレベ
ルになるものとの二種のものがあり、従つて電磁
弁としても、入力信号電流を流したときにソレノ
イドが励磁されるものと、逆に入力信号電流の無
いときにソレノイドが励磁されていて入力信号電
流を流したときにソレノイドが消磁されるものと
の二種のものを構成可能である。

第１図の構成において、シユミツトトリガ６−
_５は入力側に電流が流れているときのみ出力がハ
イレベルとなるものであり、スイツチ２がオフ状
態ではフオトカプラ６の入力側の発光ダイオード
６−₁に電流が流れず、Ａ点がローレベルとなつ
ているのでパワースイツチングトランジスタ１２
はオフのままである。スイツチ２がオン状態にな
るとフオトカプラ６の入力側の発光ダイオード６
−₁に定電流ダイオード５で一定値に制限された
信号電流が流れ、パワースイツチングトランジス
タ１２が導通してソレノイドコイル１９が励磁さ
れる。

尚、第１図で低電流ダイオード５を内部接続回
路３９によつて電源端子１５に接続したが、これ
は抵抗１１と抵抗７との接続点Ｂに接続してもよ
い。

第２図は両ソレノイド型の直流電磁弁の場合の
実施例を示し、信号電源を内部接続回路３９によ
つて電源端子１５からとつている。信号源として
のスイツチ２ａ，２ｂはトランジスタなどの無接
点スイツチであつてもよく、通常のシーケンサ出
力を用いることも可能である。第２図において、
一方のソレノイドプランジヤ装置のソレノイドコ
イル１９ａに属するものには各部の符号に添字ａ
を付し、他方のソレノイドコイル１９ｂに属する
ものには添字ｂを付してあり、ａ側とｂ側のそれ
ぞれの回路構成と動作は第１図のものと大差ない
ので説明を省略する。尚、第２図において２２は
端子箱である。

第３図は、この考案の第２図の実施例に係る電
磁弁に好適な電装部の弁ボデイ上への取付構造の
例を示す分解斜視図、第４図はその部分切り欠き
上面図で、電磁弁ボデイ３１の上面に取付けられ
た電装箱２３の中に、信号線用端子台２５を取付
けた端子箱２２を収納し、上蓋２１を被せて密閉
できるようになつている。

電装箱２３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、その外周壁には、
弁ボデイ３１のマニホルド等との固定ボルトの挿
入孔３２の上部空間に張出す部分を生じないよう
に、各々の挿入孔３２に対応する部分に窪み２９
が設けられ、これにより電装箱２３が弁ボデイ３
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孔３２のボルトの回動の
取扱ができるようになつていると共に、電装箱２
３の内部をこれらの孔３２から隔離して油の侵入
を防いでいる。電装箱２３の両側端面には、外部
の制御機器からの信号線ケーブルや励磁電源配線
ケーブルなどを挿通してプラグ止めできるように
ねじ孔２７ａ，２７ｂが各々設けられ、またねじ
孔２７ａ，２７ｂの下部には貫通孔３０ａ，３０
ｂが各々設けられてこの貫通孔３０ａ，３０ｂを
通して弁ボデイ３１の両側のソレノイドプランジ
ヤ装置３３，３４（第４図）のコイルに接続され
た図示しない接続用差込みプラグのピンを電装箱
２３内に入り込ませられるようになつている。こ
のピンは、電装箱２３内において端子箱２２の負
荷端子ジヤツク１７ａ，１８ａ等に差込まれるこ
とになる。

電装箱２３内には、その内壁に設けられた縦方
向のガイドリブ２８と嵌合する縦溝２６を有する
端子箱２２が挿入され、ジヤツク１７ａ，１８ａ
等に対するソレノイドコイルの差込みプラグのピ
ンの抜き挿しに対してリブ２８と溝２６の嵌合が
端子箱の移動を防いでいる。

端子箱２２には、その上面の両脇部に互いに隔
離して電源ネジ端子１５，１６が設けられると共
に、そのほぼ中央部に信号線３５，３７のための
端子台２５が設けられている。端子台２５の上面
には、壁で仕切られたねじ端子４ａ，４ｂが配置
され、各端子からは図示しない内部リード線が端
子箱内の所定個所に接続されている。

尚、第３図において端子台２５の取付の方向を
180度逆にしてもよい。また第４図において４７
は励磁電源からの電源配線であり、電源端子１
５，１６に接続されるものである。さらに第３図
および第４図において２４ａ，２４ｂは端子箱２
２内の表示灯（例えば１３ａ，ｂ）の光を外部へ
導くために端子箱２２に設けられたアクリル樹脂
棒等の発光部である。

［考案の効果］ 以上に述べたように本考案によれば、信号電源
として通常充分な容量のソレノイド励磁電源を利
用することができ、ソレノイド励磁電源と信号電
源との共用に際してソレノイドのオン・オフに伴
う電源電圧変動の影響を受けることなく安定した
信号電流を得ることができると共に、そのための
電装部の改良を最小部品点数で実現できるもので
ある。また本考案では信号電源として電磁弁側で
ソレノイド励磁電源を共用するので、信号線に与
える制御信号は電流信号である必要はなく、単な
るスイツチング信号でよい。またこの信号線には
信号電流として前記定電流ダイオードで一定値に
された電流しか流れないから、電源電圧の如何に
よらず信号線を介して他の機器にノイズやEMI
を与えることが極めて少なくなり、前記スイツチ
ング信号を与えるためのスイツチング素子も通常
のトランジスタシーケンサーのようなコンピユー
タ制御機器の出力素子がそのまま使用でき、信号
線をシーケンサの出力で直接ドライブすることも
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る直流電磁弁の
ソレノイド励磁制御回路を示す回路図、第２図は
両ソレノイド型の場合の実施例を示す回路図、第
３図は前図の実施例に係る電磁弁の電装部の取付
構造の一例を示す分解斜視図、第４図は組立状態
における前図の取付構造の部分切り欠き上面図で
ある。 主要部分の符号の説明、４……電流信号入力端
子、５……定電流ダイオード、６……フオトカプ
ラ装置、１２……パワースイツチングトランジス
タ（スイツチング素子）、１５，１６……電源端
子、１９……ソレノイドコイル、２０……励磁電
源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部電源から給電を受ける一対の電源端子と、
   前記一対の電源端子間に接続されたソレノイドコ
   イルとスイツチング素子との直列回路と、前記一
   対の電源端子間に接続されて安定化直流電源出力
   を生じる内部電源回路と、前記内部電源回路の直
   流出力端子間に直列に挿入されて外部からオンま
   たはオフ状態に切り換わるスイツチング信号が入
   力される信号入力端子と、前記信号入力端子にオ
   ン状態の前記スイツチング信号が入力されたとき
   に前記内部電源回路の直流出力電流を入力側に受
   けて出力側で前記スイツチング素子をスイツチン
   グさせるフオトカプラ装置と、前記フオトカプラ
   装置の前記入力側に直列に挿入されて該フオトカ
   プラの入力電流を予め定められた範囲内の一定電
   流値に制限する定電流ダイオードとを備えたこと
   を特徴とする電流信号制御形電磁弁。