JPH0588199U - 回転機の駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】回転機の駆動制御回路に関し、放電による短絡
電流の発生を防止し、リレーの接点の溶損を防止するこ
とを目的とする。 【構成】直流モータ１２の端子を直流電源３又はアース
にそれぞれ切換接続する第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ
２により直流モータ１２を正逆回転させるとともに、該
直流モータ１２の両端子をそれぞれ接続してその回転を
停止させる直流モータ１２の駆動制御回路において、前
記第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２に直流電源３を供給
又は遮断する電源切換リレーＲｙと、前記第１又は第２
のリレーＲｙ１，Ｒｙ２を前記電源切換リレーＲｙによ
り電源供給を遮断した後、切換接続するように制御する
コントローラ２を備えた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は回転機の駆動制御回路に係り、詳しくは回転機を正逆回転又は回転を 停止させるリレーの保護を行う回転機の駆動制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図９に示すように、直流モータ５１の両端には第５，６のリレーＲｙ５ ２，Ｒｙ５３がぞれぞれ接続されている。前記第５のリレーＲｙ５２の切換片５ ４は図示しない切換制御回路により接点５５，５６に切換接続されるようになっ ている。又、前記接点５５は電源５７に接続され、接点５６はアース５８に接続 されている。

【０００３】 同様に、前記第６のリレーＲｙ５３の切換片５９は図示しない切換制御回路に より接点６０，６１に切換接続されるようになっている。又、前記接点６０は電 源５７に接続され、接点６１はアース５８に接続されている。

【０００４】 従って、図示しない切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の切換片５４が 接点５５に接続され、第６のリレーＲｙ５３の切換片５９が接点６１に接続され ると、電源５７から直流モータ５１に電流Ｉ10が流れて該直流モータ５１が回転 する。又、逆に図示しない切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の切換片５ ４が接点５６に接続され、第６のリレーＲｙ５３の切換片５９が接点６０に接続 されると、電源５７から直流モータ５１に電流Ｉ11が流れて該直流モータ５１が 逆回転する。

【０００５】 又、前記直流モータ５１の回転を停止させる場合においては、第５，６のリレ ーＲｙ５２，Ｒｙ５３の切換片５４，５９を接点５６，６１に接続し、直流モー タ５１の両端をアース５８に接続する。すると、直流モータ５１は閉ループとな るため、直流モータ５１の慣性回転にて発生する起電力により逆電流が直流モー タ５１に流れて回転が速やかに停止する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、例えば図示しない切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の 切換片５４が接点５５に接続され、第６のリレーＲｙ５３の切換片５９が接点６ １に接続された状態において、モータ５１の回転を停止させるべく、図示しない 切換制御回路により第５のリレーＲｙ５２の切換片５４を接点５５から切り離し 、接点５６へ接続する。このとき、切換片５４と接点５５との間に放電が発生し 、この放電により接点５５，５６間を接続してしまう。従って、電源５７から接 点５５，５６を介して短絡電流Ｉ12が流れ、第５のリレーＲｙ５２の接点５５， ５６が溶損する。そのため、第５のリレーが壊れてしまうという問題がある。

【０００７】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的はリレ ーが壊れることを防止することができる回転機の駆動制御回路を提供することに ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記問題点を解決するため、第１考案は、回転機の端子を電源又はア ースにそれぞれ切換接続する第１，２のリレーにより前記回転機を正逆回転させ るとともに、該回転機の両端子をそれぞれ接続してその回転を停止させる回転機 の駆動制御回路において、前記第１，２のリレーに電源を供給又は遮断する電源 供給手段と、前記第１又は第２のリレーを前記電源供給手段により電源供給を遮 断した後、切換接続するように制御する開閉制御手段とを備えたことをその要旨 とする。

【０００９】 第２考案は、前記電源供給手段を第３のリレーにより構成し、電源側に接続さ れることにより電源を供給し、電源遮断時は開放状態としたことをその要旨とす る。

【００１０】 第３考案は、前記電源供給手段をトランジスタにより構成したことをその要旨 とする。

【００１１】

【作用】

第１考案においては、回転機の回転を停止させる際、開閉制御手段は電源供給 手段により電源供給を遮断した後、第１及び第２のリレーにより回転機の両端を 接続する。すると、回転機は閉ループとなって回転が速やかに停止する。又、回 転機の回転方向を変更する際、開閉制御手段は電源供給手段により電源供給を遮 断した後、第１及び第２のリレーの接続を切換接続する。すると、回転機の端子 の接続が逆になって回転機の回転が変更される。

【００１２】 従って、電源供給手段により電源供給を遮断した後、第１及び第２のリレーを 切換接続するため、第１及び第２のリレーには放電が発生せず短絡電流は流れな い。このため、各リレーの溶損の防止が行われる。

【００１３】 第２考案においては、回転機の回転を停止させる際、開閉制御手段は第３のリ レーの開放を行った後、第１及び第２のリレーにより回転機の両端を接続する。 すると、回転機は閉ループとなって回転が速やかに停止する。又、回転機の回転 方向を変更する際、開閉制御手段は第３のリレーの開放を行った後、第１及び第 ２のリレーの接続を切換接続する。すると、回転機の端子の接続が逆になって回 転機の回転が変更される。

【００１４】 この第３のリレーの開放のとき、放電は発生するが、第１及び第２のリレーに より回転機の両端が電源とアースにそれぞれ接続されているので回転機の内部抵 抗により第３のリレーには短絡電流は流れない。

【００１５】 更に、第３のリレーの開放を行った後、第１及び第２のリレーを切換接続する ため、第１及び第２のリレーには放電が発生せず短絡電流は流れない。このため 、各リレーの溶損の防止が行われる。

【００１６】 第３考案においては、回転機の回転を停止させる際、開閉制御手段はトランジ スタのオン・オフ動作により電源供給を遮断した後、第１及び第２のリレーによ り回転機の両端を接続する。すると、回転機は閉ループとなって回転が速やかに 停止する。又、回転機の回転方向を変更する際、開閉制御手段はトランジスタの オン・オフ動作により電源供給を遮断した後、第１及び第２のリレーの接続を切 換接続する。すると、回転機の端子の接続が逆になって回転機の回転が変更され る。

【００１７】 従って、トランジスタのオン・オフ動作により電源供給を遮断した後、第１及 び第２のリレーを切換接続するため、第１及び第２のリレーには放電が発生せず 短絡電流は流れない。このため、各リレーの溶損の防止が行われる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案を車両用ワイパーアームを駆動させる回転機（直流モータ）の駆 動制御回路に具体化した一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１９】 図１に示すように、駆動制御回路１を構成する開閉制御手段としてのコントロ ーラ２には直流電源３が並列接続されている。又、前記コントローラ２には操作 スイッチ４が接続され、この操作スイッチ４のオン操作に基づいて駆動制御回路 １が動作するようになっている。

【００２０】 前記直流電源３の正極には第３のリレーとしての電源切換リレーＲｙの接点５ ａが接続されている。又、前記電源切換リレーＲｙの接点５ｂはオープン端子と なっており、前記電源切換リレーＲｙの切換片５ｃは接点５ａ又は接点５ｂに対 して切換接続されるようになっている。尚、電源切換リレーＲｙが動作していな い状態（非動作状態）のとき、切換片５ｃは接点５ｂに接続されている。

【００２１】 前記直流電源３の正極には前記電源切換リレーＲｙの励磁コイル６の一端が接 続され、該励磁コイル６の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトランジスタＴｒ１ のコレクタに接続されている。又、前記トランジスタＴｒ１のベースは前記コン トローラ２に接続されている。そのコントローラ２からトランジスタＴｒ１のベ ースにＨレベル（高電位）信号が出力されると、該トランジスタＴｒ１はオンす る。このため、励磁コイル６は励磁されて電源切換リレーＲｙが動作状態となり 、前記切換片５ｃは接点５ｂから離間して接点５ａに切換接続される。

【００２２】 又、コントローラ２からトランジスタＴｒ１のベースにＬレベル（低電位）信 号が出力されると、該トランジスタＴｒ１はオフする。このため、励磁コイル６ は消磁されて電源切換リレーＲｙが非動作状態となり、前記切換片５ｃは接点５ ａから離間して接点５ｂに切換接続される。

【００２３】 尚、励磁コイル６に対して逆バイアスとなるダイオードＤが並列に接続されて いる。このダイオードＤによって励磁コイル６が消磁されたとき発生する逆起電 力を吸収によってトランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタ間の耐電圧を越えな いようにしている。

【００２４】 前記電源切換リレーＲｙの切換片５ｃは第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２の接 点７ａ，９ａにそれぞれ接続されている。前記第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２ の接点７ｂ，９ｂは前記直流電源３の負極にそれぞれ接続されている。

【００２５】 前記第１のリレーＲｙ１の切換片７ｃは前記接点７ａ又は接点７ｂに対して切 換接続されるようになっている。尚、第１のリレーＲｙ１が動作していない状態 （非動作状態）のとき、切換片７ｃは接点７ｂに接続されている。そして、前記 切換片７ｃは接続端子１１ａを介して直流モータ１２の一端に接続されている。

【００２６】 又、前記直流電源３の正極には前記第１のリレーＲｙ１の励磁コイル８の一端 が接続され、該励磁コイル８の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトランジスタＴ ｒ２のコレクタに接続されている。又、前記トランジスタＴｒ２のベースは前記 コントローラ２に接続されている。そのコントローラ２からトランジスタＴｒ２ のベースにＨレベル（高電位）信号が出力されると、該トランジスタＴｒ２はオ ンする。このため、励磁コイル８は励磁されて第１のリレーＲｙ１が動作状態と なり、前記切換片７ｃは接点７ｂから離間して接点７ａに切換接続される。

【００２７】 又、コントローラ２からトランジスタＴｒ２のベースにＬレベル（低電位）信 号が出力されると、該トランジスタＴｒ２はオフする。このため、励磁コイル８ は消磁されて第１のリレーＲｙ１が非動作状態となり、前記切換片７ｃは接点７ ａから離間して接点７ｂに切換接続される。

【００２８】 尚、励磁コイル８には前記電源切換リレーＲｙと同様に逆バイアスとなるダイ オードＤが並列に接続されている。 前記第２のリレーＲｙ２の切換片９ｃは前記接点９ａ又は接点９ｂに対して切 換接続されるようになっている。尚、第２のリレーＲｙ２が動作していない状態 （非動作状態）のとき、切換片９ｃは接点９ｂに接続されている。そして、前記 切換片９ｃは接続端子１１ｂを介して直流モータ１２の他端に接続されている。

【００２９】 又、前記直流電源３の正極には前記第２のリレーＲｙ２の励磁コイル１０の一 端が接続され、該励磁コイル１０の他端はエミッタ接地されたＮＰＮトランジス タＴｒ３のコレクタに接続されている。又、前記トランジスタＴｒ３のベースは 前記コントローラ２に接続されている。そのコントローラ２からトランジスタＴ ｒ３のベースにＨレベル（高電位）信号が出力されると、該トランジスタＴｒ３ はオンする。このため、励磁コイル１０は励磁されて第２のリレーＲｙ２が動作 状態となり、前記切換片９ｃが接点９ｂから離間して接点９ａに切換接続される 。

【００３０】 又、コントローラ２からトランジスタＴｒ３のベースにＬレベル（低電位）信 号が出力されると、該トランジスタＴｒ３はオフする。このため、励磁コイル１ ０は消磁されて第２のリレーＲｙ２が非動作状態となり、前記切換片９ｃは接点 ９ａから離間して接点９ｂに切換接続される。

【００３１】 尚、励磁コイル１０には前記電源切換リレーＲｙと同様に逆バイアスとなるダ イオードＤが並列に接続されている。 前記直流モータ１２には図８に示すクランクアーム１５が接続され、正逆回転 するとワイパーアーム１６が払拭動作するようになっている。尚、本実施例にお いては、コントローラ２によって直流モータ１２が正回転すると図８のクランク アーム１５は下反転位置Ｘから下反転位置Ｙに時計方向に回転するようになって いる。この回転により、図９に示す一対のワイパーアーム１６は停止位置Ａから 反転位置Ｂに向かい停止位置Ａに再び戻る一往復動作するようになっている。

【００３２】 そして、前記クランクアーム１５が下反転位置Ｙに達すると、図示しない位置 検出スイッチからの位置検出信号に基づいてコントローラ２は直流モータ１２を 逆回転させる。すると、前記クランクアーム１５は下反転位置Ｙから反時計方向 に回転し、前記ワイパーアーム１６は更に一往復動作する。又、クランクアーム １６が下反転位置Ｘに達すると、図示しない位置検出スイッチの位置検出信号に 基づいてコントローラ２は直流モータ１２を再び正回転させる。そのため、ワイ パーアーム１６は停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停止位置Ａの順で再び一往復動作す る。この繰り返しによりワイパーアーム１６は払拭動作を行うようになっている 。

【００３３】 次に、上記駆動制御回路１の作用を図２〜図６に基づいて説明する。 ワイパーアームが停止位置にある状態において、ワイパーアームの払拭動作を 行わせるべく、操作スイッチ４をオン操作する。コントローラ２はこのオン動作 に基づいてトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベースにＨレベル信号を出力し、該ト ランジスタＴｒ１，Ｔｒ２をオンさせる。このため、図３に示すように、励磁コ イル６，８は励磁されて電源切換リレーＲｙ，第１のリレーＲｙ１が動作状態と なる。

【００３４】 すると、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃは接点５ａに切換接続されるととも に、第１の切換リレーＲｙの切換片７ｃは接点７ａに切換接続される。このため 、直流モータ１２の接続端子１１ａは直流電源３の正極に接続され、接続端子１ １ｂは直流電源３の負極に接続される。

【００３５】 従って、直流電源３から電流Ｉ1 が直流モータ１２に供給されるので、該直流 モータ１２は正回転し、ワイパーアーム１６は停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停止位 置Ａの順で払拭動作（一往復動）を行う。そして、前記クランクアーム１５が下 反転位置Ｙに達すると、図示しない位置検出スイッチが位置検出信号を出力する 。このため、図４に示すように、前記コントローラ２は直流モータ１２を逆回転 させるべく、まずトランジスタＴｒ１のベースにＬレベル信号を出力し、該トラ ンジスタＴｒ１をオフさせる。すると、励磁コイル６は消磁されて電源切換リレ ーＲｙが非動作状態となる。つまり、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃは接点５ ａから離間して接点５ｂに切換接続される。そのため、第１のリレーの接点７ａ は直流電源３の正極から開放され、直流モータ１２には直流電源３からの電流Ｉ 1 が供給されなくなる。

【００３６】 所定時間（本実施例においては１００ｍｓｅｃ程度）後、図５に示すように、 コントローラ２はトランジスタＴｒ２のベースにＬレベル信号を出力してトラン ジスタＴｒ２をオフする。そのため、第１のリレーＲｙ１の励磁コイル８は消磁 されて切換片７ｃが接点７ｂに切換接続される。すると、直流モータ１２は閉ル ープとなるため、慣性回転により発生する起電力により該直流モータ１２には逆 電流Ｉ2 が流れ、回転が速やかに停止する。

【００３７】 その後、図６に示すように、コントローラ２はトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３の ベースにＨレベルの信号を出力し、該トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３をオンさせる 。すると、電源切換リレーＲｙ及び第２のリレーＲｙ２の励磁コイル６，１０は 励磁される。そのため、切換片５ｃは接点５ｂから接点５ａに切換接続されると ともに、切換片９ｃは接点９ｂから接点９ａに切換接続される。

【００３８】 従って、前記直流モータ１２の接続端子１１ａは直流電源３の負極に接続され 、接続端子１１ｂは直流電源３の正極に接続される。そして、前記直流電源３か ら直流モータ１２に電流Ｉ3 が流れ、該直流モータ１２は逆回転を行う。すると 、ワイパーアーム１６は再び停止位置Ａ、反転位置Ｂ、停止位置Ａの順で払拭を 行う。

【００３９】 一方、ワイパーアーム１６の払拭動作を停止させるべく、操作スイッチ４をオ フ操作し、図示しない位置検出スイッチが停止位置を検出すると、図４に示すよ うに、コントローラ２はトランジスタＴｒ１のベースにＬレベル信号を出力し、 該トランジスタＴｒ１をオフさせる。このため、励磁コイル６が消磁されて電源 切換リレーＲｙが非動作状態となる。すると、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃ が接点５ａから離間して接点５ｂに切換接続される。そのため、第１のリレーの 接点７ａは直流電源３の正極から開放され、直流モータ１２には直流電源３から 電流Ｉ3 が供給されなくなる。

【００４０】 そして、所定時間（本実施例においては１００ｍｓｅｃ程度）後、図５に示す ように、コントローラ２はトランジスタＴｒ３のベースにＬレベル信号を出力し 、該トランジスタＴｒ３をオフさせる。このため、励磁コイル１０は消磁されて 第２のリレーＲｙ２が非動作状態となる。すると、第２のリレーＲｙ２の切換片 ９ｃは接点９ａから離間して接点９ｂに切換接続される。そのため、直流モータ １２の接続端子１１ａ，１１ｂは切換片７ｃ，９ｃ及び接点７ａ，９ａを介して 直流電源３の負極（アース）に接続される。

【００４１】 従って、直流モータ１２は閉ループとなり、直流モータ１２の慣性回転にて発 生する起電力により逆電流Ｉ4 が直流モータ１２に流れて回転が速やかに停止す る。

【００４２】 以上、詳述したように、直流モータ１２の回転を停止させるときや、回転方向 を変更するとき、まず電源切換リレーＲｙの切換片５ｃをオープン端子となる接 点５ｂに切換接続して電源供給を停止した後、第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２ の切換片７ｃ，９ｃを各接点７ａ，７ｂ、９ａ，９ｂに切換接続を行う。従って 、第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２の接点７ａ，７ｂ、９ａ，９ｂと切換片７ｃ ，９ｃとの間には放電による短絡電流は流れない。この結果、接点７ａ，７ｂ、 ９ａ，９ｂの溶損を防止することができる。

【００４３】 又、電源切換リレーＲｙの切換片５ｃが接点５ａから５ｂに切り換えられる際 、直流モータ１２の両端は第１，２のリレーによりまだそれぞれ直流電源３の正 極及び負極にそれぞれ接続された状態にある。そのため、切換片５ｃと接点５ａ との間に放電が発生するが、直流モータ１２の内部抵抗によって放電による短絡 電流を阻止することができる。

【００４４】 更に、コントローラ２はトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３をオン・オフ制御して第 １，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２及び電源切換リレーＲｙを動作状態又は非動作状 態とする。そのため、コントローラ２には第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２及び 電源切換リレーＲｙからのノイズが入らないようにすることができ、コントロー ラ２の誤動作を防止することができる。

【００４５】 本実施例においては、電源切換リレーＲｙを非動作状態としてから１００ｍｓ ｅｃ後、第１のリレーＲｙ１又は第２のリレーＲｙ２を非動作状態としたが、こ の時間設定は使用用途に応じて任意に変更することも可能である。

【００４６】 尚、本実施例においては、電源切換リレーＲｙの接点５ｂをオープン端子とし たが、図７に示すように、接点５ｂを抵抗Ｒを介して接続するように構成するこ とも可能である。

【００４７】 本実施例においては、車両用ワイパーアームを駆動させる直流モータ１２の駆 動制御回路に具体化したが、要は回転機（直流モータ）の両端をアースに接地し て回転を停止させたり、電源に対する回転機の両端の接続を入れ換えて回転方向 を変更する駆動制御回路の全てに適用することが可能である。

【００４８】 又、電源切換リレーＲｙの代わりにトランジスタを使用し、このトランジスタ のオン・オフによって第１，２のリレーＲｙ１，Ｒｙ２に電源を供給又は遮断す るように構成することも可能である。

【００４９】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、放電による短絡電流の発生を防止し、リ レーの接点の溶損を防止することができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る直流モータの駆動制御回路を示す
電気回路図である。

【図２】駆動制御回路のタイムチャート図である。

【図３】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図４】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図５】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図６】駆動制御回路の動作を示す作用図である。

【図７】電源切換リレーの別例を示す説明図である。

【図８】ワイパーアーム及びクランクアームの簡略構成
を示す説明図である。

【図９】従来の駆動制御回路を示す電気回路図である。

【符号の説明】

１…駆動制御回路、２…開閉制御手段としてのコントロ
ーラ、３…直流電源、１２…回転機としての直流モー
タ、Ｒｙ１…第１のリレー、Ｒｙ２…第２のリレー、Ｒ
ｙ…電源供給手段としての電源切換リレー

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機の端子を電源又はアースにそれぞ
   れ切換接続する第１，２のリレーにより前記回転機を正
   逆回転させるとともに、該回転機の両端子をそれぞれ接
   続してその回転を停止させる回転機の駆動制御回路にお
   いて、 前記第１，２のリレーに電源を供給又は遮断する電源供
   給手段と、 前記第１又は第２のリレーを前記電源供給手段により電
   源供給を遮断した後、切換接続するように制御する開閉
   制御手段とを備えたことを特徴とする回転機の駆動制御
   回路。
2. 【請求項２】 前記電源供給手段を第３のリレーにより
   構成し、電源側に接続されることにより電源を供給し、
   電源遮断時は開放状態としたことを特徴とする請求項１
   記載の回転機の駆動制御回路。
3. 【請求項３】 前記電源供給手段をトランジスタにより
   構成したことを特徴とする請求項１記載の回転機の駆動
   制御回路。