JPS62171Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧装置の油圧電磁弁等に用いるソレ
ノイドバルブ励磁回路に関するものである。

一般に、直流ソレノイドバルブにおけるソレノ
イドコイル両端に生じるサージ電圧を抑制し、リ
レー等の接点の火花消去を目的とするソレノイド
の励磁回路として、第１図乃至第４図に示すもの
が知られている。これらの図において、１は直流
ソレノイドコイル、２はコンデンサ、３はサージ
吸収素子、４はダイオード、５は抵抗、６はイン
ダクタンス素子、７はソレノイドコイルへの励磁
電流をオン・オフするリレー等の接点、８は直流
電源、９はヒユーズである。これらの励磁回路を
油圧電磁弁のソレノイドに用いると次のような欠
点を生じる。

すなわち、第１図のものでは、接点７をオフす
るときにソレノイドコイル１から発生する急峻な
立上りのサージ電圧を、コンデンサ２と抵抗５の
直列回路によつて緩やかな立上りに抑えると共
に、サージ吸収素子３によつてサージ電圧の尖頭
値を低い値に抑えるが、抵抗５の値が大きくなる
ほど接点７に生じる火花が多くなり、接点の寿命
を短くするという欠点を生じる。またこの火花が
発生している時間だけ電磁弁OFF時の動作が遅
れるという欠点もある。

第２図乃び第３図のものでは、接点７の開放時
にダイオード４によつてコイル１に電流が循環
し、このため電磁弁に動作遅れが出るので、油圧
電磁弁に使用するのは適当でない。

第４図のものでは、接点７の開放時のみを考え
ると油圧電磁弁に最も適しているが、接点７の閉
成時にはコンデンサ２の容量が大きいと突入電流
により接点７が溶損する恐れがある。またこのコ
ンデンサ２の容量が逆に小さいと、接点の開放時
に該接点間に火花を生じてしまう。

上記第１図乃至第４図のものでは、上述した各
別の欠点のほかに、これらに共通する問題点もあ
る。すなわちコンデンサ２またはサージ吸収素子
３が破損導通したときにはヒユーズ９（又は図示
していないブレーカ）が遮断してしまうことであ
る。油圧装置において直流ソレノイドバルブを使
用する場合、直流ソレノイドは焼損事故が起きな
いことから、前記ヒユーズ９はひとつひとつのソ
レノイドコイル毎にではなくいくつかのソレノイ
ドコイルを含むグループ毎に設けられるのが通常
である。このためヒユーズ９が溶断されるとその
ヒユーズを介して電源８に接続されているグルー
プ内の他のソレノイドコイルや別の電気機器が非
励磁状態となつてしまい、前述のようにたつたひ
とつのコンデンサ又はサージ吸収素子の破損導通
によつて広範囲に障害が波及する結果となる。

またこのようにヒユーズ９が溶断してグループ
内の電磁弁やその他の機器が作動を停止した場
合、その原因となつた故障点の発見が困難であ
り、特に第１〜４図で一点鎖線で囲んで示した回
路部品は、ソレノイドバルブの端子台の内部な
ど、ソレノイドにごく近い場所に配置されている
ことが多いが、このような場合には破損導通した
コンデンサやサージ吸収素子をさがし出すのにソ
レノイドバルブひとつずつについて配線をはずし
て端子台の中を調べなければならず、極めて煩雑
な作業を要求される。

さらに前記の接点７の代りにトランジスタを用
いてソレノイドコイルの励磁電流をオンオフする
場合には、ヒユーズ９などの溶断電流値の選定い
かんによつてはコンデンサ２またはサージ吸収素
子３の破損導通によつてヒユーズ９等が溶断する
前に、トランジスタが破損されてしまう恐れもあ
る。

この考案は以上に述べた各欠点を除去すること
を目的とするもので、接点を開放するときにはコ
ンデンサによつて接点間に発生する火花を消去す
ると共に、ソレノイドコイルから発生する急峻な
立上りのサージ電圧を緩やかな立上りに抑え、サ
ージ吸収素子によつてこのサージ電圧の尖頭値を
低い値に抑制し、これらによつて接点開放時のソ
レノイドバルブの動作遅れを生じないようにする
ほか、接点を閉成するときにコンデンサへの突入
電流を有効に阻止すると共にコンデンサ又はサー
ジ吸収素子の破損導通時にこれら破損導通したコ
ンデンサ又はサージ吸収素子を回路から切離すこ
とのできる励磁回路を提供しようとするものであ
る。

すなわち本考案のソレノイドバルブ励磁回路
は、直流電源から接点を介して励磁電流の供給を
受けるソレノイドの両端間に、前記接点の火花防
止用のコンデンサとサージ吸収素子との並列回路
を定電流ダイオードを介して接続し、前記接点の
閉成時に前記定電流ダイオードを経た定電流が前
記コンデンサに供給されるようにしてなることを
特徴とするものである。

前記コンデンサおよびサージ吸収素子は第１〜
４図の場合と同様の接点間火花防止用のコンデン
サおよびサージ電圧尖頭値抑制用のサージ吸収素
子であり、また定電流ダイオードは例えば第５図
に示すような静特性をもつものであつてそのアノ
ードが正でカソードが負になるように電圧が印加
されたときに例えば５〜100Vの印加電圧の変化
範囲内で一定電流を流し、アノードが負でカソー
ドが正のときには普通のダイオードの順方向特性
を示す。また順方向および逆方向いずれの場合で
も定格値以上の電流が流れた場合、当然のことな
がらこの定電流ダイオードは破損短絡し、さらに
は電源側に配置されたヒユーズ９等の溶断電流値
を適当に大きめに選んでおくことでこの破損短絡
した定電流ダイオードをヒユーズ９より先に溶断
させて開路状態にすることができる。

以下に、本考案の一実施例を第６図について詳
細に説明する。第６図において、第１図乃至第４
図と同一符号は同効のものを示す。符号１０は前
記定電流ダイオードであり、１１は抵抗である。
この抵抗１１は定電流ダイオード１０の負担を軽
減するために必要に応じて用いる。

鎖線１２で示す囲の中はソレノイドバルブの端
子台（図示せず）に収納されている。

上記第６図のものでは、接点７が閉成され、
Ａ，Ｂ間に電圧がかかるとＡ，Ｃ間が例えば5V
以上になり、定電流ダイオード１０を介してコン
デンサ２に一定の充電流が流れる。又、接点７が
開放されるときには定電流ダイオード１０の逆方
向特性はダイオードと同じであるから、コンデン
サ２とソレノイド１との関係にて接点７の火花が
消去され、これらのコンデンサ２とソレノイド１
の間の共振でＢ，Ｃ間の電圧が上記素子３の動作
電圧になつたときに素子３は電圧を吸収する。サ
ージ電圧はＢ，Ｃ間にかかり、定電流ダイオード
１０の逆方向特性は第５図に示すとおり通常のダ
イオード順方向特性に近いからサージ電圧に対し
てはＡ点とＣ点は同電位とみなされる。第７図に
示す波形は接点７が開成されたときにソレノイド
１のサージ電圧によりAC，BC間に発生した電圧
波形である。ソレノイド１からのサージ電圧は非
直線形電圧依存性抵抗素子３等のサージ吸収抵抗
素子の吸収電圧に達したとき該素子３によつて吸
収される。このときＡ点とＣ点はこのサージ電圧
に対しては同電位であるから最初のサージ電圧に
よつて定電流ダイオード１０が動作することはな
く、素子３で吸収された後のコンデンサ２とソレ
ノイド１との振動によつて発生する低い電圧のう
ち定電流ダイオード１０の順方向に印加される電
圧によるコンデンサ２への流入電流を定電流に制
限している。

上記第６図のようなソレノイド１では、電源８
に複数個のソレノイドの接続されるのが普通であ
る。これらのソレノイドが同時に通電されると、
各ソレノイドへ印加された電圧が低くなり電圧不
足になるおそれがあるので、電源トランスのタツ
プを上げたりして電源電圧を予じめ上昇させるた
め、同時通電されるソレノイド数が少ない場合、
ソレノイド１には必要以上に高い電圧の印加され
る。このように、ソレノイド１には他のソレノイ
ドの励磁状況によつて高電圧、又は低電圧が印加
されるが、コンデンサ２には定電流が供給される
ので、コンデンサ２への突入電流を防止できその
寿命は大幅にのびることになる。尚、電源側に用
いられるヒユーズの溶断電流値を適当に選ぶこと
によつて通電時にコンデンサ２や素子３が破損導
通した場合は定電流ダイオード１０が遮断してフ
ユーズの役目をも果す。

尚、上記第６図のＡ，Ｃ間に例えば5V以上の
電圧が印加された場合、第５図に示した定電流ダ
イオードの特性からダイオード１０が一定電流し
かコンデンサ２に電流を供給せず、従つてコンデ
ンサ２に流れ込む過大な突入電流を防止すること
ができ、接点７の寿命が長くなる。

上記した定電流ダイオード１０は電源８の電圧
によつて選択されるが、例えば５〜100Vで定電
流特性を示す定電流ダイオード１０を100〜200V
の電源で用いるときには、第８図のように定電流
ダイオード１０を２個直列接続し、かつ自己発熱
の電流減少を防ぐための抵抗１３を接続すればよ
い。

上記第８図は、第６図における鎖線１２の内側
のみを示すものであるが、同様にして第９図乃至
第３０図に示す如く各種の変形例が考えられる。
これら第８図乃至第３０図において、第１図乃至
第４図、及び第６図と同一符号は同効のものを示
す。又、符号１４はサージ吸収用双方向性ツエナ
ーダイオード、１５はサージ吸収用素子３又は１
４を電源電圧に対して無関係にするためのダイオ
ード、１６は作動表示用の発光ダイオード、１７
はサージ吸収動作表示用の発光ダイオード、１８
は作動とサージ吸収動作との両方の表示を兼用す
る発光ダイオードである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来例を示す回路図、第５
図は定電流ダイオードの特性図、第６図は本考案
の一実施例を示す回路図、第７図は第６図のもの
の動作を示す波形図、第８図乃至第３０図は他の
実施例を示す要部の回路図である。 １……ソレノイド、２……コンデンサ、３……
非直線形電圧依存性抵抗素子、４……ダイオー
ド、７……接点、８……電源、１０……定電流ダ
イオード、１４……双方向性ツエナダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源から励磁電流の供給を受けるソレノイ
   ドの両端間に、コンデンサとサージ吸収素子との
   並列回路を定電流ダイオードを介して接続し、通
   電開始時に前記定電流ダイオードを経た定電流が
   前記コンデンサに供給されるようにしてなること
   を特徴とするソレノイドバルブ励磁回路。