JPS6130869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気タツカ、型枠用電気ハンマ等の
ような、起動スイツチの操作によつて連続的に動
作する瞬間作動工具の制御装置に関するものであ
る。

従来のこの種の瞬間作動工具の制御装置は第１
図の如く構成されている。同図に於て、１は交流
電源、２，３は互いに直列に接続された電磁ソレ
ノイド、主サイリスタであつてその両端は交流電
源１の両端に接続されている。４は主サイリスタ
３のゲートトリガを行なう補助サイリスタ、５，
６は分圧抵抗器であつて、抵抗器６の両端に生ず
る電圧降下によつて主サイリスタ３のゲートトリ
ガがなされる。７は補助サイリスタ４にアノード
電流を与えるコンデンサ、８はコンデンサ７の充
電用ダイオードである。９は交流電源１に同期さ
れた無安定マルチバイブレータ、１０は無安定マ
ルチバイブレータ９に一定電圧を供給する安定化
電源であり、１１は無安定マルチバイブレータ９
の出力端と補助サイリスタ４のゲートの間に挿入
された起動スイツチである。上記の構成に於て、
起動スイツチ１１を投入し図示の実線の状態から
破線の状態にすると、補助サイリスタ４のゲート
には無安定マルチバイブレータ９から交流電源１
の正の半サイクルの始めの部分と同期した交流電
源１の１サイクルの整数倍の繰り返し周期を持つ
たパルスが出力され、補助サイリスタ４は交流電
源１の正の半サイクルの始めの部分において無安
定マルチバイブレータ９と同一の周期でターンオ
ンし、コンデンサ７の電荷を抵抗器５，６に放電
し、その結果抵抗器６の両端に生ずる電位差によ
つて主サイリスタ３が従属してターンオンする。
従つて主サイリスタ３は電磁ソレノイド２に交流
電源のほぼ半サイクルに渡る電流を無安定マルチ
バイブレータ９と同一の周期で給電する。電磁ソ
レノイド２の励磁によつて図示しないプランジヤ
等が吸引降下するので、起動スイツチの投入中連
続した打撃を得ることができる。

しかしながら、上記従来の制御装置は下記のよ
うな欠点を有していた。すなわち、補助サイリス
タ４は、無安定マルチバイブレータ９のパルス出
力によつてゲートトリガされるため、制御装置の
温度上昇或いは安定化電源１０の出力電圧変動等
によつて無安定マルチバイブレータ９の繰り返し
周期が交流電源１の１サイクルの整数倍からわず
かにはずれた場合、主サイリスタ３の通電角αの
変化によつて電磁ソレノイド２の励磁力が変化
し、連続動作中、一定した打撃力が得られないと
いう欠点があつた。この様子を第２図に示す。同
図に於て、ａは交流電源１の電圧波形を表わし、
ハツチングを施した部分は主サイリスタ３の通電
範囲を示す。ｂは無安定マルチバイブレータ９の
パルス出力状態を示す。

また、この種の瞬間作動工具は取扱・操作性を
悪化させないため制御装置をハンドル部等に内蔵
する必要があるが、発振装置に無安定マルチバイ
ブレータを用いると、その構成には通常２ケのト
ランジスタと２ケのコンデンサと４ケの抵抗器を
必要とし、またその動作には安定化電源を要する
ため、制御装置を構成する電子部品の点数が多く
なり、ハンドル部での収納が下可能となる。その
結果、制御装置を別個の制御箱に収納しなければ
ならず、作業中制御箱がじやまになり、工具の取
扱・操作性を低下させるという欠点があつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、この種の瞬時作動工具に於て一定した連続
打撃力が得られるようにするとともに、制御装置
の構成を簡単にすることにより、制御装置を小型
化しその収納を容易にすることにある。

本発明は、プランジヤを駆動する電磁ソレノイ
ドの給電を制御する主サイリスタのゲートに補助
サイリスタを接続し、補助サイリスタのターンオ
ンによつて主サイリスタが従続してターンオンす
るものにおいて、補助サイリスタのアノードにコ
ンデンサとトリガダイオードとから成る発振回路
を直列に接続し、補助サイリスタのゲートに常時
交流電源の正の半サイクルの始めの部分と同期し
たゲートトリガパルスを供給するパルス発生回路
を接続したものである。以下本発明を第３図以下
の実施例にもとずいて説明する。

第３図に於て、１１は交流電源、１２，１３は
互いに直列に接続された電磁ソレノイド、主サイ
リスタであつてその両端は交流電源１１の両端に
接続されている。１４は主サイリスタ１３のゲー
トトリガを行なう補助サイリスタ、１５，１６は
互いに直列に接続されその両端を交流電源１１に
接続された抵抗器、ツエナーダイオードであり、
ツエナーダイオード１６のカソードからは交流電
圧をツエナー電圧でクリツプした電圧が出力され
る。１７，１８は互いに直列に接続されその両端
をツエナーダイオード１６に並列に接続されたコ
ンデンサ、抵抗器であつて微分回路を構成し、そ
の接続端は補助サイリスタ１４のゲートに接続さ
れている。破線で囲んだ部分１９はパルス発生回
路を示し、交流電源１１の正の半サイクルの始め
の部分と同期したパルスを常時補助サイリスタ１
４のゲートに供給する。２０は主サイリスタ１３
のゲートインピーダンス調整用抵抗器であり、２
１は主サイリスタ１３のゲート・カソードに並列
に接続されたゲートノイズ吸収用コンデンサであ
る。２２は補助サイリスタ１４のアノードにパル
スを出力するコンデンサであり、２３，２４は互
いに直列に接続されその両端を交流電源１１に接
続された抵抗器、ツエナーダイオードであり、２
５はツエナーダイオード２４のカソードとコンデ
ンサ２２の間に接続された、コンデンサ２２の充
電時定数調整用半固定抵抗器である。２６はトリ
ガダイアツク、双方向性ダイオードサイリスタ等
の負性抵抗特性を持つトリガダイオードであり、
コンデンサ２２の放電回路に於て、補助サイリス
タ１４のアノード側に直列に接続されている。２
７は起動スイツチである。なおツエナーダイオー
ド２４はコンデンサ２２の発振周期を一定にする
ために設けてあり、電源電圧の変動によるコンデ
ンサ２２の充電電圧の変動を防止し、また制御装
置の温度上昇時の充電時定数の変化やトリガダイ
オード２６のブレークオーバ電圧の変化を補正す
る働きを持つ。

第４図に於て、記号Vccは交流電源１１の両圧
波形を示し、記号Ｉ_G１は補助サイリスタ１４の
ゲートトリガ電流波形を示す。破線で示したVB₀
はトリガダイオード２６のブレータオーバ電圧を
示し、実線で示したＣ_vはコンデンサ２２の充電
電圧を示す。Ｉ_G２は補助サイリスタ１４のアノ
ード電流波形を示し、Ｉ_AKは主サイリスタ１３の
アノード電流を示す。

次に動作について説明する。起動スイツチ２７
を投入しない、図示の実線の状態に於ては、コン
デンサ２２は抵抗器２３，２５を通してツエナー
ダイオード２４のツエナー電圧まで充電される。
またパルス発生回路１９から補助サイリスタ１４
のゲートに交流電源１１の正の半サイクルの始め
の部分と同期したゲート・トリガパルスが常時供
給されている。（第４図、Ｉ_G１）ただし、補助サ
イリスタ１４にはアノード電流がないため該サイ
リスタはターンオンしない。またパルス発生回路
１９の出力パルスは抵抗器２０を通つて主サイリ
スタ１３のゲートに流れるが、主サイリスタ１３
のゲート・トリガ感度は補助サイリスタ１４より
も鈍くまたコンデンサ２１によつて一部吸収され
るため主サイリスタ１３はターンオンしない。

起動スイツチ２７を投入し、図示の実線の状態
から破線の状態にすると、コンデンサ２２の放電
回路が閉成される。コンデンサ２２の充電電圧Ｃ
_Vはトリガダイオード２６のブレークオーバ電圧
より高いため、補助サイリスタ１４のゲートトリ
ガによりコンデンサ２２の充電電荷が主サイリス
タ１３のゲートに放電される準備が整う。起動ス
イツチ２７の投入後に初めて渡来するパルス発生
回路１９の出力パルス○イによつて補助サイリスタ
１４にゲートトリガが与えられ、トリガダイオー
ド２６がブレークダウンすると共に補助サイリス
タ１４がターンオンする。

従つてコンデンサ２２の充電電荷は起動スイツ
チ２７、トリガダイオード２６、補助サイリスタ
１４、抵抗器２０を通つて主サイリスタのゲート
に放電され主サイリスタ１３は交流電源１１の正
の半サイクルの始めの部分に於てターンオンし、
電磁ソレノイド１２にほぼ半サイクルの電流を給
電する。電磁ソレノイド１２の励磁によつて図示
しないプランジヤが吸引降下し、１回目の打撃が
行われる。（第４図、IG₂、Ｉ_AK） コンデンサ２２の放電が進行し、その放電電流
が減少するとトリガダイオード２６は阻止能力を
回復し、コンデンサ２２の放電は停止する。その
後コンデンサ２２の充電電圧は充電回路の時定数
で決まる割合で上昇し、交流電源１１の数サイク
ルから数10サイクル分に相当する時間toの後に再
びトリガダイオード２６のブレークオーバ電圧以
上に達する。（第４図、VBO、Ｃ_v）その後に渡
来するパルス発生回路１９の出力パルス○ロによつ
て補助サイリスタ１４にゲートトリガが与えら
れ、トリガダイオード２６がブレークダウンする
と共に補助サイリスタ１４がターンオンし、これ
に従属して主サイリスタ１３がターンオンし、電
磁ソレノイド１２にほぼ半サイクルの電流を給電
する。電磁ソレノイド１２の励磁によつて２回目
の打撃が行なわれる。起動スイツチ２７を投入し
続けると、上記と同様の動作によつて電磁ソレノ
イド１２は時間toより若干長い周期で連続的に励
磁され、連続打撃が得られる。

以上の記述で明らかな様に、時間toは従来技術
の単安定マルチバイブレータの発振周期のように
正確な交流電源の１サイクルの整数倍の周期を持
つ必要がなく、コンデンサ２２の充電回路の時定
数或いは、トリガダイオード２６のブレークオー
バ電圧、特性等が変化しても常に電磁ソレノイド
１２にはほぼ交流電源１１の正の半サイクルに渡
る電流が給電され、連続動作中一定した打撃力が
得られるのである。

また上記実施例においては、半固定抵抗器２５
の抵抗値を調整することにより所望望の打撃周期
が得られる。従つて、半固定抵抗器２５の抵抗値
調整つまみを工具のハンドル部等に設けておけ
ば、作業に最適な打撃周期を容易に撰択可能とな
り、作業の能率を大巾に向上することができる。

また本発明明において、破線で囲んだ部分２８
を付加することによつて、打撃力を強力にすると
共に電源インピーダンスが変動しても一定な打撃
力を得ることができるように変形することが可能
である。２９は電磁ソレノイド、３０はサイリス
タであつて、これらは互いに直列に接続され、そ
の両端は交流電源１１の両端に接続される。サイ
リスタ３０は交流電源１１に対して主サイリスタ
１３と逆の極性に接続されている。３１はダイオ
ード、３２，３３は互いに直列に接続されその両
端を電磁ソレノイド１２に並列に接続された分圧
抵抗器であり、その接続端とサイリスタ３０のゲ
ートの間にダイオード３１が接続されている。本
実施例においては、電磁ソレノイド１２、電磁ソ
レノイド２９に連続した正負の半サイクルづゝの
電流を選択して給電し、該２つの電磁ソレノイド
によつて図示しないプランジヤを逐次吸引降下さ
せるようにしたものである。本実施例において起
動スイツチ２７を投入すると、交流電源１１の正
の半サイクルの始めの部分に於て主サイリスタ１
３がターンオンし、正の半サイクルにわたる電流
を電磁ソレノイド１２に給電し、更に電磁ソレノ
イド１２に供給される電流がピーク値を過ぎると
該電磁ソレノイド両端の電位はそれまでと反対に
主サイリスタ１３のアノード側が高電位となり、
サイリスタ３０にゲート・トリガ電流が流れる。
サイリスタ３０は主サイリスタ１３が通電状態に
あつた交流電源１１の正の半サイクルに続く負の
半サイクルの始めの部分に於てターンオンし、該
負の半サイクルに渡る電流を電磁ソレノイド２９
に給電する。

以上のように本発明は、連続動作中、一定した
打撃力を得ることができると共に、簡単な回路構
成で連続動作を得ることができるので、制御装置
が小形化でき工具のハンドル部等に容易に収納す
ることが可能となる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の瞬間作動工具の制御装
置の電気回路図、およびその各部波形図であり、
第３図は本発明になる瞬間作動工具の制御装置の
具体的実施例を示す電気回路図、第４図は第３図
の各部波形を示すタイミングチヤートである。 図に於て、１１は交流電源、１２は電磁ソレノ
イド、１３は主サイリスタ、１４は補助サイリス
タ、１９はパルス発生回路、２２はコンデンサ、
２６はトリガダイオードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源の両端に互いに直列に接続された主
   サイリスタと電磁ソレノイドと、前記主サイリス
   タのゲートトリガを行なう補助サイリスタと、前
   記補助サイリスタのゲートに常時電源交流と同期
   したゲートトリガパルスを供給するパルス発生回
   路と、コンデンサと、前記コンデンサの充電回路
   とトリガダイオードを介して前記補助サイリタに
   前記コンデンサの充電電荷を放電する前記コンデ
   ンサの放電回路を備えたことを特徴とする瞬間作
   動工具の制御装置。