アクチュエータ駆動回路
【課題】Ｈブリッジ回路を用いて複数のアクチュエータのうち２つを同時に駆動する場合において、必要なスイッチング素子の数を可及的に少なくし得てコストの低減，駆動回路の小型化を実現でき、また駆動回路の動作の信頼性を高め得るアクチュエータ駆動回路を提供する。
【解決手段】正電源端子16と接地端子18との間に、一対のスイッチング素子1-1と1-2とを直列に接続して成る第１の直列回路20，一対のスイッチング素子2-1と2-2とを直列に接続して成る第２の直列回路22及び一対のスイッチング素子3-1と3-2とを直列に接続して成る第３の直列回路24を互いに並列接続する。そして第１のアクチュエータ10を直列回路20の中間点と直列回路22の中間点との間に直列に接続するとともに第２のアクチュエータ12を直列回路22の中間点と直列回路24の中間点との間に直列に接続し、更に第３のアクチュエータ14を直列回路20の中間点と直列回路24の中間点との間に直列に接続する。
【解決手段】正電源端子16と接地端子18との間に、一対のスイッチング素子1-1と1-2とを直列に接続して成る第１の直列回路20，一対のスイッチング素子2-1と2-2とを直列に接続して成る第２の直列回路22及び一対のスイッチング素子3-1と3-2とを直列に接続して成る第３の直列回路24を互いに並列接続する。そして第１のアクチュエータ10を直列回路20の中間点と直列回路22の中間点との間に直列に接続するとともに第２のアクチュエータ12を直列回路22の中間点と直列回路24の中間点との間に直列に接続し、更に第３のアクチュエータ14を直列回路20の中間点と直列回路24の中間点との間に直列に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアクチュエータ駆動回路に関し、特に水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルの駆動用として好適なアクチュエータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動水栓や便器の自動洗浄装置等の電磁弁として、通電による開弁後においてプランジャを開弁状態に、閉弁後において閉弁状態にそれぞれ保持するラッチ式電磁弁が広く用いられている。
図８はその具体例を示している。
【０００３】
図８において２００はパイロット通水路で、このうち通水路２００ａは主通水路２０２を開閉する主弁２０４の背面側の背圧室２０６に連通し、また通水路２００ｂは主通水路２０２の主弁２０４よりも下流側２０２ｂに連通している。
【０００４】
パイロット通水路２００が遮断、つまり閉じられると、主通水路２０２における主弁２０４よりも上流側２０２ａと連通状態にある背圧室２０６の水圧が増大して主弁２０４が閉じられ、またパイロット通水路２００が開かれると背圧室２０６の水圧が減少して主弁２０４が開かれ、主通水路２０２が連通状態となる。
【０００５】
２０８はプランジャであってスリーブ（案内筒）２１０の内周面に摺動可能に嵌合されており、このプランジャ２０８の弁座２１２への着座によりパイロット通水路２００が遮断され、また弁座２１２からの離間によりパイロット通水路２００が連通状態となる。
【０００６】
スリーブ２１０の内部には、プランジャ２０８と所定の間隔をおいて固定コア２１４が位置固定に設けられている。これらプランジャ２０８と固定コア２１４との間にはスプリング２１６が介装されており、プランジャ２０８がこのスプリング２１６によって常時閉方向（図中上向き）に弾発されている。
【０００７】
スリーブ２１０の外側にはリング状の永久磁石２１８と、これを軸方向にサンドイッチ状に挟む状態で磁性材から成るリング状プレート２２０，２２２とが配設されており、またそれらの下側（図中下側）には電磁コイルＡが固定コア２１４を取り巻くように設けられている。これらはヨーク２２６を介して水栓等の本体２２８に固定されている。
【０００８】
尚永久磁石２１８は板厚方向に着磁されており、その磁束はリング状プレート２２０，プランジャ２０８，固定コア２１４，ヨーク２２６，リング状プレート２２２を通って永久磁石２１８へと戻っている。
【０００９】
このラッチ式電磁弁２３０においては、図８に示す閉弁状態においても永久磁石２１８の磁束によりプランジャ２０８に対して固定コア２１４側への吸引力が働いているが、この吸引力は、プランジャ２０８と固定コア２１４との間のギャップにより弱く、スプリング２１６の弾発力がこの吸引力に打ち勝ってプランジャ２０８を弁座２１２に押圧した状態にある。
【００１０】
この状態で電磁コイルＡに対して永久磁石２１８による磁束と同方向の磁束を発生させるような弁電流を通ずると（オン通電すると）、固定コア２１４による吸引力がスプリング２１６による弾発力に打ち勝ってプランジャ２０８が固定コア２１４側に吸い寄せられる。
【００１１】
而して一旦プランジャ２０８が移動し始めると、プランジャ２０８と固定コア２１４との間のギャップが減少するため吸引力はますます増大し、プランジャ２０８が固定コア２１４に当接して固定コア２１４により強く吸着保持される。
【００１２】
ここにおいてラッチ式電磁弁２３０は開弁状態となり、パイロット通水路２００が連通状態となって主弁２０４が開かれ、主通水路２０２が連通状態となって吐水口からの吐水が行われる。
【００１３】
上述したようにプランジャ２０８と固定コア２１４との間には永久磁石２１８の磁束に基づく吸引力が働いており、この吸引力はそれらの間にギャップの僅かしか存在しない開弁状態ではスプリング２１６の弾発力に打ち勝つ強いものであるから（そのように設定されている）、開弁後に電磁コイルＡへの通電を停止してもプランジャ２０８は固定コア２１４により吸着状態に保持される。即ちラッチ式電磁弁２３０は開弁状態に保持され、主通水路２０２の水流は流れ続ける。
【００１４】
次にパイロット通水路２００を閉じるべく、電磁コイルＡに対して上記とは逆方向の弁電流を通ずると（オフ通電を行うと）、永久磁石２１８による磁束が打ち消され、これによりプランジャ２０８がスプリング２１６の弾発力によって固定コア２１４から離間させられた上、弁座２１２に押し付けられ、パイロット通水路２００が閉じられる。
【００１５】
パイロット通水路２００が閉じられると通水路２００ａ及びこれに連通する背圧室２０６の水圧が上昇し、主弁２０４が閉じられて主通水路２０２の水流が止る。
【００１６】
このラッチ式電磁弁２３０の場合、弁電流を通ずる必要があるのは開弁動作時と閉弁動作時のみであり、その後においては弁電流を通ずる必要がないため省電力を図ることができる。
【００１７】
従来、かかる電磁弁の駆動用として、具体的には電磁弁における電磁コイルＡの駆動用として図９に示すようなＨブリッジ回路が用いられていた。
図９のＨブリッジ回路は、正電源端子（高圧側の電源端子）２３２と接地端子（低圧側の電源端子）２３４との間にスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１-１と、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路２３６と、スイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ２-１と、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路２３８とを並列に接続し、そして電磁コイルＡの一端側を第１の直列回路２３６におけるトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に接続し、また他端側を第２の直列回路２３８におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点に接続したものである。
【００１８】
このＨブリッジ回路では、コントローラからの信号によってトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-２とがオン動作すると、電磁コイルＡに図中実線の矢印で示す方向に弁電流が流れて電磁弁が開弁動作し、またトランジスタＴｒ２-１とＴｒ１-２とがオン動作すると電磁コイルＡに対してこれとは逆向き、即ち図中破線で示す方向に弁電流が流れて電磁弁が閉弁動作させられる。
【００１９】
ところで上記の電磁弁を３つ設けて、そのうちの２つを同時に駆動するといったことが求められる場合があり、この場合従来であるとＨブリッジ回路が３つ必要で、回路を構成するスイッチング素子も合計１２個必要ということになる。
しかしながらこの場合スイッチング素子の数が多数となり、これに伴ってコストが増大するとともに、回路そのものが大型化してしまう問題を生ずる。
またスイッチング素子の数が多くなることによって、回路全体の動作の信頼性も低下してしまう。
【００２０】
以上ではラッチ式電磁弁の電磁コイルを例として述べたが、こうした問題は連続通電式、即ち通電している間だけ電磁弁を開弁状態又は閉弁状態に保持する形式の電磁弁の電磁コイルであっても同様に生じ、或いはまたこのような電磁コイル以外の他の様々なアクチュエータを駆動するための駆動回路においても共通した問題が生じる。
【００２１】
尚、Ｈブリッジ回路を駆動回路としてアクチュエータを駆動するようになし、且つそのアクチュエータとして複数のものを設けたものについて下記特許文献１，特許文献２に開示がなされている。
【００２２】
このうち特許文献１に開示のものは、内燃機関の電磁バルブにおける電磁コイルを駆動する回路に係るもので、複数のＨブリッジ回路間で一部を共用するようにして、全体のスイッチング素子の数を減らすようになしたものである。
しかしながらこの特許文献１に開示のものでは、必要なスイッチング素子の数がなお多いといった問題がある。
【００２３】
また特許文献２には、Ｈブリッジ回路から成る１つの駆動回路を複数のアクチュエータで共用し、各アクチュエータに対して直列に接続した、対応する数のスイッチング素子のオン・オフに基づいて、駆動すべきアクチュエータを選択するようにし、これにより駆動回路を小型化，簡素化するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献２では複数のアクチュエータを同時に駆動する点については想定しておらず、また若し複数のアクチュエータを同時に駆動することを考えた場合、各アクチュエータを流れる電流の向きが同じとなって、異なったアクチュエータに対し電流を逆向きに流して互いを逆動作させることができない問題がある。
【００２４】
【特許文献１】特開平１１−１６６６５７号公報
【特許文献２】特開２００１−７３８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は以上のような事情を背景とし、Ｈブリッジ回路を用いて複数のアクチュエータを駆動する場合において、必要なスイッチング素子の数を可及的に少なくし得てコストの低減，駆動回路の小型化を実現できるとともに、駆動回路の動作の信頼性を高め得るアクチュエータ駆動回路、特に２つのアクチュエータを常に同時に駆動する回路として好適なアクチュエータ駆動回路を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
而して請求項１のものは、高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に、一対のスイッチング素子１-１と１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路，一対のスイッチング素子２-１と２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路及び一対のスイッチング素子３-１と３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路を互いに並列接続して、第１のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記スイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を前記第２の直列回路の前記スイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに第２のアクチュエータの一端側を該第２の直列回路の該中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記スイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続し、更に第３のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記中間点にそれぞれ接続したことを特徴とする。
【００２７】
請求項２のものは、請求項１において、前記アクチュエータが水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルであることを特徴とする。
【００２８】
請求項３のものは、請求項２において、前記電磁弁が開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁であることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２９】
以上のように本発明は、高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に第１，第２及び第３の直列回路を並列に接続し、そして第１のアクチュエータの一端側を第１の直列回路のスイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を第２の直列回路のスイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに、第２のアクチュエータの一端側を第２の直列回路のスイッチング素子２-１と２-２との中間点に、他端側を第３の直列回路のスイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続したものである。
【００３０】
本発明においては、第１の直列回路と第２の直列回路とで１つのＨブリッジ回路が構成され、また第２の直列回路と第３の直列回路とで別のもう１つのＨブリッジ回路が構成されるが、本発明では第２の直列回路がそれら２つのＨブリッジ回路における共通の直列回路を成しているため、全体として必要なスイッチング素子の数を減らすことができる。
【００３１】
本発明では更に、第３のアクチュエータの一端側を第１の直列回路のスイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を第３の直列回路のスイッチング素子３-１と３-２との中間点にそれぞれ接続しており、この場合第１の直列回路と第３の直列回路とが第３のアクチュエータを駆動するための別のＨブリッジ回路を構成して、それにより第３のアクチュエータが駆動される。
【００３２】
本発明においては、この第３のアクチュエータを駆動するためのものとして、それ専用のＨブリッジ回路を特別に設けておらず、第１のアクチュエータ，第２のアクチュエータを駆動するためのＨブリッジ回路の一部をそのまま利用して第３のアクチュエータの駆動用のＨブリッジ回路を構成している。
従って第３のアクチュエータ駆動のためのＨブリッジ回路を特別に必要とせず、そのためのスイッチング素子を更に付加することを要しない。
【００３３】
これにより全体としてのスイッチング素子の数を大幅に減らすことができ、部品点数の削減によるコスト低減を果すとともに、全体の駆動回路を小型化することができ、また用いるスイッチング素子の数が少ないことから、駆動回路全体の動作の信頼性も高めることができる。
【００３４】
本発明は水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルの駆動回路に適用して好適なものである（請求項２）。
【００３５】
特に開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁における電磁コイルの駆動用として好適なものである（請求項３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は電磁弁１，電磁弁２，電磁弁３（ここでは何れもラッチ式の電磁弁）における３つの電磁コイル（以下単にコイルとする）１０，１２，１４を且つ３つのコイルのうちの２つのコイルを同時に駆動する駆動回路を示している。
【００３７】
１６，１８はそれぞれ正電源端子（高圧側の電源端子）及び接地端子（低圧側の電源端子）で、それらの間にＰＮＰ型のトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路２０，同じくスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ２-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路２２、及び同じくスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ３-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路２４とが並列に接続されている。
【００３８】
そしてその第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に電磁弁１におけるコイル（第１のアクチュエータ）１０の一端側が、また第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点にコイル１０の他端側が接続されている。
【００３９】
またその第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点にコイル（第２のアクチュエータ）１２の一端側が接続され、そしてそのコイル１２の他端側が、第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１とＴｒ３-２との中間点に接続されている。
【００４０】
ここで第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１はコイル１０の一端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ１-２はコイル１０の一端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４１】
同様に第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１はコイル１０の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ２-２はコイル１０の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４２】
ここで第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１及びＴｒ２-２は、それぞれコイル１２の一端側を正電源端子１６に又は接地端子１８にそれぞれ接続するためのスイッチング素子としても働いている。
他方、第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１はコイル１２の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ３-２はコイル１２の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４３】
尚、コイル１０は図中右向きに電流が流れたときに電磁弁１を開弁動作させ、またコイル１２は図中左向きに電流が流れたときに電磁弁２を開弁動作させる。
ここで第１の直列回路２０と第２の直列回路２２とは、コイル１０を正逆両方向に駆動するための第１のＨブリッジ回路を構成しており、また第２の直列回路２２と第３の直列回路２４とは、コイル１２を正逆両方向に駆動するための第２のＨブリッジ回路を構成している。
【００４４】
即ちこの実施形態においては、コイル１０を駆動するための第１のＨブリッジ回路と、コイル１２を駆動するための第２のＨブリッジ回路とでその一部を、具体的には第２の直列回路２２を共用している。
【００４５】
本実施形態では、第１の直列回路２０における中間点、即ちトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に電磁弁３におけるコイル（第３のアクチュエータ）１４の一端側が接続されている。
【００４６】
またその他端側が、第３の直列回路２４における中間点、即ちトランジスタＴｒ３-１とＴｒ３-２との中間点に接続されている。
この場合において第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１は、コイル１４の一端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子として働き、またトランジスタＴｒ１-２はコイル１４の一端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子として働く。
【００４７】
他方第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１は、コイル１４の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子として働き、またトランジスタＴｒ３-２はコイル１４の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子として働く。
【００４８】
即ち第１の直列回路２０及び第３の直列回路２４は、コイル１４を正逆両方向に駆動するための第３のＨブリッジ回路を構成している。
つまり本実施形態では、電磁弁１におけるコイル１０を駆動するための第１のＨブリッジ回路の一部と、電磁弁２におけるコイル１２を駆動するための第２のＨブリッジ回路の一部とによって、電磁弁３におけるコイル１４を駆動するための第３のＨブリッジ回路が構成されている。
ここでコイル１４は図中右向きに電流が流れたときに電磁弁３を開弁動作させる。
尚、図１においてコイル１０，１２，１４は同一インピーダンスであり、またトランジスタＴｒ１-１〜Ｔｒ３-２はコントローラ２６からの制御信号によってオン・オフ制御される。
【００４９】
次に図１の駆動回路の動作を図２〜図４に基づいて説明する。
図１の駆動回路では、トランジスタＴｒ１-１とＴｒ３-１及びＴｒ２-２とをオン動作させることで、図２（Ａ）に示しているように電磁弁１におけるコイル１０と電磁弁２におけるコイル１２とに正電流、即ち開弁電流が流れて電磁弁１及び電磁弁２が開弁動作する。
【００５０】
一方図２（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ２-１とＴｒ１-２及びＴｒ３-２とをオン動作させると、電磁弁１のコイル１０と電磁弁２のコイル１２とに逆電流、即ち閉弁電流が流れて電磁弁１及び電磁弁２が閉弁動作する。
【００５１】
図３は電磁弁１のコイル１０と電磁弁３のコイル１４とを同時に駆動する場合の動作を表したものである。
先ず図３（Ａ）に示しているようにトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-２及びＴｒ３-２とをオン動作させると、ここにおいてコイル１０に開弁電流が流れて電磁弁１が開弁動作させられる。
また電磁弁３のコイル１４に対しても正電流即ち開弁電流が流れて電磁弁３が開弁動作させられる。
【００５２】
また図３（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ２-１とＴｒ３-１及びＴｒ１-２とをオン動作させると、コイル１０に閉弁電流が流れて電磁弁１が閉弁動作させられるとともに、コイル１４にも閉弁電流が流れて電磁弁３が閉弁動作させられる。
【００５３】
次に図４は電磁弁２のコイル１２と電磁弁３のコイル１４とを同時に駆動する際の動作を表したもので、先ず図４（Ａ）に示しているようにトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-１及びＴｒ３-２とをオン動作させると、ここにおいてコイル１２に閉弁電流が流れるとともに、コイル１４には開弁電流が流れ、電磁弁２が閉弁動作させられるとともに、電磁弁３が開弁動作させられる。
【００５４】
一方図４（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ３-１，Ｔｒ１-２及びＴｒ２-２をそれぞれオン動作させると、ここにおいてコイル１２に開弁電流が流れる一方、コイル１４には閉弁電流が流れ、電磁弁２が開弁動作させられるとともに、電磁弁３が閉弁動作させられる。
【００５５】
以上のように本実施形態では、合計６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１-１〜Ｔｒ３-２にてコイル１０，１２及び１４を駆動するための３つのＨブリッジ回路を構成している。
このため必要なスイッチング素子としてのトランジスタの数が少なくて済み、これにより駆動回路のためのコストを低減できるとともに駆動回路も小型化でき、また駆動回路の動作の信頼性も向上する効果が得られる。
【００５６】
図５〜図７は上記の駆動回路をキッチンの流し台２８に設置された自動水栓３０における電磁弁１（図６参照），電磁弁２及び電磁弁３の駆動用として適用した例を示している。
この例の自動水栓３０はシングルレバー式の混合水栓で、図５に示しているように流し台２８上に起立した形態の水栓本体３２を有している。
【００５７】
水栓本体３２からはシンク３４に向けて斜め上方に吐水管３６が延び出している。
吐水管３６の先端下部には吐水口３８が設けられており、更に吐水管３６における先端部の左側面と右側面とには、湯用の人体感知センサ４０Ｌ及び水用の人体感知センサ４０Ｒが設けられている。
また水栓本体３２の上部にはレバー操作部４２が設けられている。
この自動水栓３０にあっては、レバー操作部４２を上下回動操作することで吐水口３８からの吐水の流量が調節され、またこれを左右回動操作することで水と湯との混合比率、即ち吐水の温度調節が行われる。
【００５８】
また湯用の人体感知センサ４０Ｌの側方に手をかざすと、人体感知センサ４０Ｌによる人体感知に基づいて吐水口３８から自動的に温調水（湯）が吐水され、また水用の人体感知センサ４０Ｒの側方に手をかざすと、人体感知センサ４０Ｒによる人体感知に基づいて吐水口３８から自動的に水が吐水される。
【００５９】
図６において４４，４６は水栓本体３２に対して水，湯を供給する水供給路，湯供給路であり、これら水供給路４４，湯供給路４６を通じて供給された水と湯とが、水栓本体３２内部の混合弁４８で混合されて吐水口３８から吐水される。
【００６０】
ここで混合弁４８はレバー操作部４２の上下回動操作によって吐水の流量を変化させ、また左右回動操作によって水と湯との混合比率を変化させる。詳しくは水供給路４４からの供給量と湯供給路４６からの供給量との比率を変化させる。
【００６１】
この自動水栓３０は次のように働く。
即ち図７（Ｂ）に示しているように、レバー操作部４２を全開にした状態で電磁弁１と電磁弁３とを開弁動作させると、水供給路４４，湯供給路４６を通じて混合弁４８に水，湯が供給され、そこで水，湯が混合されて吐水口３８から所望温度の温調水が吐水される。
尚このとき電磁弁２は閉弁状態に保持される。
【００６２】
一方図７（Ａ）に示しているように、電磁弁３を閉弁状態に維持した状態で、電磁弁１と電磁弁２とを開弁動作させると、水供給路４４及びこれから分岐した分岐路５０、更に湯供給路４６を通じて混合弁４８に水が供給され、更に混合弁４８を経て吐水口３８から水が吐水される。
尚このとき、電磁弁２を閉弁状態としておいても吐水口３８から水を吐水することが可能であるが、その際レバー操作部４２が湯側に一杯まで回動操作した状態にあると、吐水口３８から水を吐水させることができない。
【００６３】
そこでこの実施形態では、レバー操作部４２が左右方向の何れの回動位置にあっても、即ちレバー操作部４２の左右方向の回動位置の如何に拘わらず、吐水口３８から確実に水を吐水させられるように、分岐路５０を設けてそこに電磁弁２を設けるようにしている。
【００６４】
その結果としてこの実施形態の自動水栓３０では、図６及び図７に示しているように３つの電磁弁のうち何れかの電磁弁が開弁動作するときには、もう１つの電磁弁も開弁動作する。
即ちこの例では２つの電磁弁が２つ同時に開弁動作する。
その際における駆動回路の動作状態は図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示したものとなる。
また、それら開弁状態にある２つの電磁弁を同時に閉弁動作させる際の駆動回路の動作状態は、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示したものとなる。
【００６５】
即ち図１の駆動回路を図５〜図７の自動水栓３０に適用した場合において、駆動回路の実際の動作は図２と図３に示したものとなり、図４に示すパターンでの駆動回路の動作は行われない。
但しこれは図１の駆動回路を図５〜図７に示した自動水栓３０に適用した場合の限定的な適用例に限ってのことで、勿論他への適用を行った場合において図４に示す動作パターンで動作させるようになすことも可能である。
【００６６】
以上のように本実施形態では第１の直列回路２０と第２の直列回路２２とで１つのＨブリッジ回路が構成され、また第２の直列回路２２と第３の直列回路２４とで別のもう１つのＨブリッジ回路が構成されるが、本実施形態では第２の直列回路２２がそれら２つのＨブリッジ回路における共通の直列回路を成しているため、全体として必要なスイッチング素子の数を減らすことができる。
【００６７】
本実施形態ではまた、コイル１４を駆動するためのものとして、それ専用のＨブリッジ回路を特別に設けておらず、コイル１０，コイル１２を駆動するためのＨブリッジ回路の一部をそのまま利用してコイル１４の駆動用のＨブリッジ回路を構成しており、従ってコイル１４駆動のためのＨブリッジ回路を特別に必要とせず、従ってそのためのスイッチング素子を更に付加することを要しない。
これにより全体としてのスイッチング素子の数を大幅に減らすことができ、部品点数の削減によるコスト低減を果すとともに、全体の駆動回路を小型化することができ、また用いるスイッチング素子の数が少ないことから駆動回路全体の動作の信頼性も高めることができる。
【００６８】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は上記ラッチ式の電磁弁以外の連続通電式の電磁弁における電磁コイルの駆動用として適用することも可能であるし、更には電磁弁以外の各種アクチュエータの駆動用として適用することも可能である。
その他本発明はスイッチング素子として上記トランジスタ以外のものを用いることも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態の駆動回路を示す図である。
【図２】図１の駆動回路の一動作状態の説明図である。
【図３】図１の駆動回路の他の動作状態の説明図である。
【図４】図１の駆動回路の更に他の動作状態の説明図である。
【図５】キッチンの流し台に設置された自動水栓を示す図である。
【図６】図５の自動水栓の水路と水路上の電磁弁とを示す図である。
【図７】図５の自動水栓の動作説明図である。
【図８】従来の水栓等に備えられている電磁弁を示す図である。
【図９】図８の電磁弁の駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，２，３ 電磁弁
１０ 電磁コイル（第１のアクチュエータ）
１２ 電磁コイル（第２のアクチュエータ）
１４ 電磁コイル（第３のアクチュエータ）
１６ 正電源端子（高圧側の電源端子）
１８ 接地端子（低圧側の電源端子）
２０ 第１の直列回路
２２ 第２の直列回路
２４ 第３の直列回路
【技術分野】
【０００１】
この発明はアクチュエータ駆動回路に関し、特に水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルの駆動用として好適なアクチュエータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動水栓や便器の自動洗浄装置等の電磁弁として、通電による開弁後においてプランジャを開弁状態に、閉弁後において閉弁状態にそれぞれ保持するラッチ式電磁弁が広く用いられている。
図８はその具体例を示している。
【０００３】
図８において２００はパイロット通水路で、このうち通水路２００ａは主通水路２０２を開閉する主弁２０４の背面側の背圧室２０６に連通し、また通水路２００ｂは主通水路２０２の主弁２０４よりも下流側２０２ｂに連通している。
【０００４】
パイロット通水路２００が遮断、つまり閉じられると、主通水路２０２における主弁２０４よりも上流側２０２ａと連通状態にある背圧室２０６の水圧が増大して主弁２０４が閉じられ、またパイロット通水路２００が開かれると背圧室２０６の水圧が減少して主弁２０４が開かれ、主通水路２０２が連通状態となる。
【０００５】
２０８はプランジャであってスリーブ（案内筒）２１０の内周面に摺動可能に嵌合されており、このプランジャ２０８の弁座２１２への着座によりパイロット通水路２００が遮断され、また弁座２１２からの離間によりパイロット通水路２００が連通状態となる。
【０００６】
スリーブ２１０の内部には、プランジャ２０８と所定の間隔をおいて固定コア２１４が位置固定に設けられている。これらプランジャ２０８と固定コア２１４との間にはスプリング２１６が介装されており、プランジャ２０８がこのスプリング２１６によって常時閉方向（図中上向き）に弾発されている。
【０００７】
スリーブ２１０の外側にはリング状の永久磁石２１８と、これを軸方向にサンドイッチ状に挟む状態で磁性材から成るリング状プレート２２０，２２２とが配設されており、またそれらの下側（図中下側）には電磁コイルＡが固定コア２１４を取り巻くように設けられている。これらはヨーク２２６を介して水栓等の本体２２８に固定されている。
【０００８】
尚永久磁石２１８は板厚方向に着磁されており、その磁束はリング状プレート２２０，プランジャ２０８，固定コア２１４，ヨーク２２６，リング状プレート２２２を通って永久磁石２１８へと戻っている。
【０００９】
このラッチ式電磁弁２３０においては、図８に示す閉弁状態においても永久磁石２１８の磁束によりプランジャ２０８に対して固定コア２１４側への吸引力が働いているが、この吸引力は、プランジャ２０８と固定コア２１４との間のギャップにより弱く、スプリング２１６の弾発力がこの吸引力に打ち勝ってプランジャ２０８を弁座２１２に押圧した状態にある。
【００１０】
この状態で電磁コイルＡに対して永久磁石２１８による磁束と同方向の磁束を発生させるような弁電流を通ずると（オン通電すると）、固定コア２１４による吸引力がスプリング２１６による弾発力に打ち勝ってプランジャ２０８が固定コア２１４側に吸い寄せられる。
【００１１】
而して一旦プランジャ２０８が移動し始めると、プランジャ２０８と固定コア２１４との間のギャップが減少するため吸引力はますます増大し、プランジャ２０８が固定コア２１４に当接して固定コア２１４により強く吸着保持される。
【００１２】
ここにおいてラッチ式電磁弁２３０は開弁状態となり、パイロット通水路２００が連通状態となって主弁２０４が開かれ、主通水路２０２が連通状態となって吐水口からの吐水が行われる。
【００１３】
上述したようにプランジャ２０８と固定コア２１４との間には永久磁石２１８の磁束に基づく吸引力が働いており、この吸引力はそれらの間にギャップの僅かしか存在しない開弁状態ではスプリング２１６の弾発力に打ち勝つ強いものであるから（そのように設定されている）、開弁後に電磁コイルＡへの通電を停止してもプランジャ２０８は固定コア２１４により吸着状態に保持される。即ちラッチ式電磁弁２３０は開弁状態に保持され、主通水路２０２の水流は流れ続ける。
【００１４】
次にパイロット通水路２００を閉じるべく、電磁コイルＡに対して上記とは逆方向の弁電流を通ずると（オフ通電を行うと）、永久磁石２１８による磁束が打ち消され、これによりプランジャ２０８がスプリング２１６の弾発力によって固定コア２１４から離間させられた上、弁座２１２に押し付けられ、パイロット通水路２００が閉じられる。
【００１５】
パイロット通水路２００が閉じられると通水路２００ａ及びこれに連通する背圧室２０６の水圧が上昇し、主弁２０４が閉じられて主通水路２０２の水流が止る。
【００１６】
このラッチ式電磁弁２３０の場合、弁電流を通ずる必要があるのは開弁動作時と閉弁動作時のみであり、その後においては弁電流を通ずる必要がないため省電力を図ることができる。
【００１７】
従来、かかる電磁弁の駆動用として、具体的には電磁弁における電磁コイルＡの駆動用として図９に示すようなＨブリッジ回路が用いられていた。
図９のＨブリッジ回路は、正電源端子（高圧側の電源端子）２３２と接地端子（低圧側の電源端子）２３４との間にスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１-１と、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路２３６と、スイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ２-１と、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路２３８とを並列に接続し、そして電磁コイルＡの一端側を第１の直列回路２３６におけるトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に接続し、また他端側を第２の直列回路２３８におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点に接続したものである。
【００１８】
このＨブリッジ回路では、コントローラからの信号によってトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-２とがオン動作すると、電磁コイルＡに図中実線の矢印で示す方向に弁電流が流れて電磁弁が開弁動作し、またトランジスタＴｒ２-１とＴｒ１-２とがオン動作すると電磁コイルＡに対してこれとは逆向き、即ち図中破線で示す方向に弁電流が流れて電磁弁が閉弁動作させられる。
【００１９】
ところで上記の電磁弁を３つ設けて、そのうちの２つを同時に駆動するといったことが求められる場合があり、この場合従来であるとＨブリッジ回路が３つ必要で、回路を構成するスイッチング素子も合計１２個必要ということになる。
しかしながらこの場合スイッチング素子の数が多数となり、これに伴ってコストが増大するとともに、回路そのものが大型化してしまう問題を生ずる。
またスイッチング素子の数が多くなることによって、回路全体の動作の信頼性も低下してしまう。
【００２０】
以上ではラッチ式電磁弁の電磁コイルを例として述べたが、こうした問題は連続通電式、即ち通電している間だけ電磁弁を開弁状態又は閉弁状態に保持する形式の電磁弁の電磁コイルであっても同様に生じ、或いはまたこのような電磁コイル以外の他の様々なアクチュエータを駆動するための駆動回路においても共通した問題が生じる。
【００２１】
尚、Ｈブリッジ回路を駆動回路としてアクチュエータを駆動するようになし、且つそのアクチュエータとして複数のものを設けたものについて下記特許文献１，特許文献２に開示がなされている。
【００２２】
このうち特許文献１に開示のものは、内燃機関の電磁バルブにおける電磁コイルを駆動する回路に係るもので、複数のＨブリッジ回路間で一部を共用するようにして、全体のスイッチング素子の数を減らすようになしたものである。
しかしながらこの特許文献１に開示のものでは、必要なスイッチング素子の数がなお多いといった問題がある。
【００２３】
また特許文献２には、Ｈブリッジ回路から成る１つの駆動回路を複数のアクチュエータで共用し、各アクチュエータに対して直列に接続した、対応する数のスイッチング素子のオン・オフに基づいて、駆動すべきアクチュエータを選択するようにし、これにより駆動回路を小型化，簡素化するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献２では複数のアクチュエータを同時に駆動する点については想定しておらず、また若し複数のアクチュエータを同時に駆動することを考えた場合、各アクチュエータを流れる電流の向きが同じとなって、異なったアクチュエータに対し電流を逆向きに流して互いを逆動作させることができない問題がある。
【００２４】
【特許文献１】特開平１１−１６６６５７号公報
【特許文献２】特開２００１−７３８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は以上のような事情を背景とし、Ｈブリッジ回路を用いて複数のアクチュエータを駆動する場合において、必要なスイッチング素子の数を可及的に少なくし得てコストの低減，駆動回路の小型化を実現できるとともに、駆動回路の動作の信頼性を高め得るアクチュエータ駆動回路、特に２つのアクチュエータを常に同時に駆動する回路として好適なアクチュエータ駆動回路を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
而して請求項１のものは、高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に、一対のスイッチング素子１-１と１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路，一対のスイッチング素子２-１と２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路及び一対のスイッチング素子３-１と３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路を互いに並列接続して、第１のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記スイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を前記第２の直列回路の前記スイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに第２のアクチュエータの一端側を該第２の直列回路の該中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記スイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続し、更に第３のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記中間点にそれぞれ接続したことを特徴とする。
【００２７】
請求項２のものは、請求項１において、前記アクチュエータが水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルであることを特徴とする。
【００２８】
請求項３のものは、請求項２において、前記電磁弁が開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁であることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２９】
以上のように本発明は、高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に第１，第２及び第３の直列回路を並列に接続し、そして第１のアクチュエータの一端側を第１の直列回路のスイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を第２の直列回路のスイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに、第２のアクチュエータの一端側を第２の直列回路のスイッチング素子２-１と２-２との中間点に、他端側を第３の直列回路のスイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続したものである。
【００３０】
本発明においては、第１の直列回路と第２の直列回路とで１つのＨブリッジ回路が構成され、また第２の直列回路と第３の直列回路とで別のもう１つのＨブリッジ回路が構成されるが、本発明では第２の直列回路がそれら２つのＨブリッジ回路における共通の直列回路を成しているため、全体として必要なスイッチング素子の数を減らすことができる。
【００３１】
本発明では更に、第３のアクチュエータの一端側を第１の直列回路のスイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を第３の直列回路のスイッチング素子３-１と３-２との中間点にそれぞれ接続しており、この場合第１の直列回路と第３の直列回路とが第３のアクチュエータを駆動するための別のＨブリッジ回路を構成して、それにより第３のアクチュエータが駆動される。
【００３２】
本発明においては、この第３のアクチュエータを駆動するためのものとして、それ専用のＨブリッジ回路を特別に設けておらず、第１のアクチュエータ，第２のアクチュエータを駆動するためのＨブリッジ回路の一部をそのまま利用して第３のアクチュエータの駆動用のＨブリッジ回路を構成している。
従って第３のアクチュエータ駆動のためのＨブリッジ回路を特別に必要とせず、そのためのスイッチング素子を更に付加することを要しない。
【００３３】
これにより全体としてのスイッチング素子の数を大幅に減らすことができ、部品点数の削減によるコスト低減を果すとともに、全体の駆動回路を小型化することができ、また用いるスイッチング素子の数が少ないことから、駆動回路全体の動作の信頼性も高めることができる。
【００３４】
本発明は水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルの駆動回路に適用して好適なものである（請求項２）。
【００３５】
特に開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁における電磁コイルの駆動用として好適なものである（請求項３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は電磁弁１，電磁弁２，電磁弁３（ここでは何れもラッチ式の電磁弁）における３つの電磁コイル（以下単にコイルとする）１０，１２，１４を且つ３つのコイルのうちの２つのコイルを同時に駆動する駆動回路を示している。
【００３７】
１６，１８はそれぞれ正電源端子（高圧側の電源端子）及び接地端子（低圧側の電源端子）で、それらの間にＰＮＰ型のトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路２０，同じくスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ２-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路２２、及び同じくスイッチング素子としてのＰＮＰ型のトランジスタＴｒ３-１とＮＰＮ型のトランジスタＴｒ３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路２４とが並列に接続されている。
【００３８】
そしてその第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に電磁弁１におけるコイル（第１のアクチュエータ）１０の一端側が、また第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点にコイル１０の他端側が接続されている。
【００３９】
またその第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１とＴｒ２-２との中間点にコイル（第２のアクチュエータ）１２の一端側が接続され、そしてそのコイル１２の他端側が、第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１とＴｒ３-２との中間点に接続されている。
【００４０】
ここで第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１はコイル１０の一端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ１-２はコイル１０の一端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４１】
同様に第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１はコイル１０の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ２-２はコイル１０の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４２】
ここで第２の直列回路２２におけるトランジスタＴｒ２-１及びＴｒ２-２は、それぞれコイル１２の一端側を正電源端子１６に又は接地端子１８にそれぞれ接続するためのスイッチング素子としても働いている。
他方、第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１はコイル１２の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子としてのものであり、またトランジスタＴｒ３-２はコイル１２の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子としてのものである。
【００４３】
尚、コイル１０は図中右向きに電流が流れたときに電磁弁１を開弁動作させ、またコイル１２は図中左向きに電流が流れたときに電磁弁２を開弁動作させる。
ここで第１の直列回路２０と第２の直列回路２２とは、コイル１０を正逆両方向に駆動するための第１のＨブリッジ回路を構成しており、また第２の直列回路２２と第３の直列回路２４とは、コイル１２を正逆両方向に駆動するための第２のＨブリッジ回路を構成している。
【００４４】
即ちこの実施形態においては、コイル１０を駆動するための第１のＨブリッジ回路と、コイル１２を駆動するための第２のＨブリッジ回路とでその一部を、具体的には第２の直列回路２２を共用している。
【００４５】
本実施形態では、第１の直列回路２０における中間点、即ちトランジスタＴｒ１-１とＴｒ１-２との中間点に電磁弁３におけるコイル（第３のアクチュエータ）１４の一端側が接続されている。
【００４６】
またその他端側が、第３の直列回路２４における中間点、即ちトランジスタＴｒ３-１とＴｒ３-２との中間点に接続されている。
この場合において第１の直列回路２０におけるトランジスタＴｒ１-１は、コイル１４の一端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子として働き、またトランジスタＴｒ１-２はコイル１４の一端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子として働く。
【００４７】
他方第３の直列回路２４におけるトランジスタＴｒ３-１は、コイル１４の他端側を正電源端子１６に接続するためのスイッチング素子として働き、またトランジスタＴｒ３-２はコイル１４の他端側を接地端子１８に接続するためのスイッチング素子として働く。
【００４８】
即ち第１の直列回路２０及び第３の直列回路２４は、コイル１４を正逆両方向に駆動するための第３のＨブリッジ回路を構成している。
つまり本実施形態では、電磁弁１におけるコイル１０を駆動するための第１のＨブリッジ回路の一部と、電磁弁２におけるコイル１２を駆動するための第２のＨブリッジ回路の一部とによって、電磁弁３におけるコイル１４を駆動するための第３のＨブリッジ回路が構成されている。
ここでコイル１４は図中右向きに電流が流れたときに電磁弁３を開弁動作させる。
尚、図１においてコイル１０，１２，１４は同一インピーダンスであり、またトランジスタＴｒ１-１〜Ｔｒ３-２はコントローラ２６からの制御信号によってオン・オフ制御される。
【００４９】
次に図１の駆動回路の動作を図２〜図４に基づいて説明する。
図１の駆動回路では、トランジスタＴｒ１-１とＴｒ３-１及びＴｒ２-２とをオン動作させることで、図２（Ａ）に示しているように電磁弁１におけるコイル１０と電磁弁２におけるコイル１２とに正電流、即ち開弁電流が流れて電磁弁１及び電磁弁２が開弁動作する。
【００５０】
一方図２（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ２-１とＴｒ１-２及びＴｒ３-２とをオン動作させると、電磁弁１のコイル１０と電磁弁２のコイル１２とに逆電流、即ち閉弁電流が流れて電磁弁１及び電磁弁２が閉弁動作する。
【００５１】
図３は電磁弁１のコイル１０と電磁弁３のコイル１４とを同時に駆動する場合の動作を表したものである。
先ず図３（Ａ）に示しているようにトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-２及びＴｒ３-２とをオン動作させると、ここにおいてコイル１０に開弁電流が流れて電磁弁１が開弁動作させられる。
また電磁弁３のコイル１４に対しても正電流即ち開弁電流が流れて電磁弁３が開弁動作させられる。
【００５２】
また図３（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ２-１とＴｒ３-１及びＴｒ１-２とをオン動作させると、コイル１０に閉弁電流が流れて電磁弁１が閉弁動作させられるとともに、コイル１４にも閉弁電流が流れて電磁弁３が閉弁動作させられる。
【００５３】
次に図４は電磁弁２のコイル１２と電磁弁３のコイル１４とを同時に駆動する際の動作を表したもので、先ず図４（Ａ）に示しているようにトランジスタＴｒ１-１とＴｒ２-１及びＴｒ３-２とをオン動作させると、ここにおいてコイル１２に閉弁電流が流れるとともに、コイル１４には開弁電流が流れ、電磁弁２が閉弁動作させられるとともに、電磁弁３が開弁動作させられる。
【００５４】
一方図４（Ｂ）に示しているようにトランジスタＴｒ３-１，Ｔｒ１-２及びＴｒ２-２をそれぞれオン動作させると、ここにおいてコイル１２に開弁電流が流れる一方、コイル１４には閉弁電流が流れ、電磁弁２が開弁動作させられるとともに、電磁弁３が閉弁動作させられる。
【００５５】
以上のように本実施形態では、合計６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１-１〜Ｔｒ３-２にてコイル１０，１２及び１４を駆動するための３つのＨブリッジ回路を構成している。
このため必要なスイッチング素子としてのトランジスタの数が少なくて済み、これにより駆動回路のためのコストを低減できるとともに駆動回路も小型化でき、また駆動回路の動作の信頼性も向上する効果が得られる。
【００５６】
図５〜図７は上記の駆動回路をキッチンの流し台２８に設置された自動水栓３０における電磁弁１（図６参照），電磁弁２及び電磁弁３の駆動用として適用した例を示している。
この例の自動水栓３０はシングルレバー式の混合水栓で、図５に示しているように流し台２８上に起立した形態の水栓本体３２を有している。
【００５７】
水栓本体３２からはシンク３４に向けて斜め上方に吐水管３６が延び出している。
吐水管３６の先端下部には吐水口３８が設けられており、更に吐水管３６における先端部の左側面と右側面とには、湯用の人体感知センサ４０Ｌ及び水用の人体感知センサ４０Ｒが設けられている。
また水栓本体３２の上部にはレバー操作部４２が設けられている。
この自動水栓３０にあっては、レバー操作部４２を上下回動操作することで吐水口３８からの吐水の流量が調節され、またこれを左右回動操作することで水と湯との混合比率、即ち吐水の温度調節が行われる。
【００５８】
また湯用の人体感知センサ４０Ｌの側方に手をかざすと、人体感知センサ４０Ｌによる人体感知に基づいて吐水口３８から自動的に温調水（湯）が吐水され、また水用の人体感知センサ４０Ｒの側方に手をかざすと、人体感知センサ４０Ｒによる人体感知に基づいて吐水口３８から自動的に水が吐水される。
【００５９】
図６において４４，４６は水栓本体３２に対して水，湯を供給する水供給路，湯供給路であり、これら水供給路４４，湯供給路４６を通じて供給された水と湯とが、水栓本体３２内部の混合弁４８で混合されて吐水口３８から吐水される。
【００６０】
ここで混合弁４８はレバー操作部４２の上下回動操作によって吐水の流量を変化させ、また左右回動操作によって水と湯との混合比率を変化させる。詳しくは水供給路４４からの供給量と湯供給路４６からの供給量との比率を変化させる。
【００６１】
この自動水栓３０は次のように働く。
即ち図７（Ｂ）に示しているように、レバー操作部４２を全開にした状態で電磁弁１と電磁弁３とを開弁動作させると、水供給路４４，湯供給路４６を通じて混合弁４８に水，湯が供給され、そこで水，湯が混合されて吐水口３８から所望温度の温調水が吐水される。
尚このとき電磁弁２は閉弁状態に保持される。
【００６２】
一方図７（Ａ）に示しているように、電磁弁３を閉弁状態に維持した状態で、電磁弁１と電磁弁２とを開弁動作させると、水供給路４４及びこれから分岐した分岐路５０、更に湯供給路４６を通じて混合弁４８に水が供給され、更に混合弁４８を経て吐水口３８から水が吐水される。
尚このとき、電磁弁２を閉弁状態としておいても吐水口３８から水を吐水することが可能であるが、その際レバー操作部４２が湯側に一杯まで回動操作した状態にあると、吐水口３８から水を吐水させることができない。
【００６３】
そこでこの実施形態では、レバー操作部４２が左右方向の何れの回動位置にあっても、即ちレバー操作部４２の左右方向の回動位置の如何に拘わらず、吐水口３８から確実に水を吐水させられるように、分岐路５０を設けてそこに電磁弁２を設けるようにしている。
【００６４】
その結果としてこの実施形態の自動水栓３０では、図６及び図７に示しているように３つの電磁弁のうち何れかの電磁弁が開弁動作するときには、もう１つの電磁弁も開弁動作する。
即ちこの例では２つの電磁弁が２つ同時に開弁動作する。
その際における駆動回路の動作状態は図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示したものとなる。
また、それら開弁状態にある２つの電磁弁を同時に閉弁動作させる際の駆動回路の動作状態は、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示したものとなる。
【００６５】
即ち図１の駆動回路を図５〜図７の自動水栓３０に適用した場合において、駆動回路の実際の動作は図２と図３に示したものとなり、図４に示すパターンでの駆動回路の動作は行われない。
但しこれは図１の駆動回路を図５〜図７に示した自動水栓３０に適用した場合の限定的な適用例に限ってのことで、勿論他への適用を行った場合において図４に示す動作パターンで動作させるようになすことも可能である。
【００６６】
以上のように本実施形態では第１の直列回路２０と第２の直列回路２２とで１つのＨブリッジ回路が構成され、また第２の直列回路２２と第３の直列回路２４とで別のもう１つのＨブリッジ回路が構成されるが、本実施形態では第２の直列回路２２がそれら２つのＨブリッジ回路における共通の直列回路を成しているため、全体として必要なスイッチング素子の数を減らすことができる。
【００６７】
本実施形態ではまた、コイル１４を駆動するためのものとして、それ専用のＨブリッジ回路を特別に設けておらず、コイル１０，コイル１２を駆動するためのＨブリッジ回路の一部をそのまま利用してコイル１４の駆動用のＨブリッジ回路を構成しており、従ってコイル１４駆動のためのＨブリッジ回路を特別に必要とせず、従ってそのためのスイッチング素子を更に付加することを要しない。
これにより全体としてのスイッチング素子の数を大幅に減らすことができ、部品点数の削減によるコスト低減を果すとともに、全体の駆動回路を小型化することができ、また用いるスイッチング素子の数が少ないことから駆動回路全体の動作の信頼性も高めることができる。
【００６８】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は上記ラッチ式の電磁弁以外の連続通電式の電磁弁における電磁コイルの駆動用として適用することも可能であるし、更には電磁弁以外の各種アクチュエータの駆動用として適用することも可能である。
その他本発明はスイッチング素子として上記トランジスタ以外のものを用いることも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態の駆動回路を示す図である。
【図２】図１の駆動回路の一動作状態の説明図である。
【図３】図１の駆動回路の他の動作状態の説明図である。
【図４】図１の駆動回路の更に他の動作状態の説明図である。
【図５】キッチンの流し台に設置された自動水栓を示す図である。
【図６】図５の自動水栓の水路と水路上の電磁弁とを示す図である。
【図７】図５の自動水栓の動作説明図である。
【図８】従来の水栓等に備えられている電磁弁を示す図である。
【図９】図８の電磁弁の駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，２，３ 電磁弁
１０ 電磁コイル（第１のアクチュエータ）
１２ 電磁コイル（第２のアクチュエータ）
１４ 電磁コイル（第３のアクチュエータ）
１６ 正電源端子（高圧側の電源端子）
１８ 接地端子（低圧側の電源端子）
２０ 第１の直列回路
２２ 第２の直列回路
２４ 第３の直列回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に、一対のスイッチング素子１-１と１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路，一対のスイッチング素子２-１と２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路及び一対のスイッチング素子３-１と３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路を互いに並列接続して、第１のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記スイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を前記第２の直列回路の前記スイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに第２のアクチュエータの一端側を該第２の直列回路の該中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記スイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続し、
更に第３のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記中間点にそれぞれ接続したことを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【請求項２】
請求項１において、前記アクチュエータが水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルであることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【請求項３】
請求項２において、前記電磁弁が開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁であることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【請求項１】
高圧側の電源端子と低圧側の電源端子との間に、一対のスイッチング素子１-１と１-２とを直列に接続して成る第１の直列回路，一対のスイッチング素子２-１と２-２とを直列に接続して成る第２の直列回路及び一対のスイッチング素子３-１と３-２とを直列に接続して成る第３の直列回路を互いに並列接続して、第１のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記スイッチング素子１-１と１-２との中間点に、他端側を前記第２の直列回路の前記スイッチング素子２-１と２-２との中間点に接続するとともに第２のアクチュエータの一端側を該第２の直列回路の該中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記スイッチング素子３-１と３-２との中間点に接続し、
更に第３のアクチュエータの一端側を前記第１の直列回路の前記中間点に、他端側を前記第３の直列回路の前記中間点にそれぞれ接続したことを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【請求項２】
請求項１において、前記アクチュエータが水栓等給水装置の電磁弁における電磁コイルであることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【請求項３】
請求項２において、前記電磁弁が開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ式の電磁弁であることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２２８８６（Ｐ２００６−２２８８６Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０１１６１（Ｐ２００４−２０１１６１）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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