JP2002175751A

JP2002175751A - リレー装置

Info

Publication number: JP2002175751A
Application number: JP2000370587A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ide; 孝浩井手; Yoshimasa Nagashima; 好将永嶋
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-06-21
Also published as: CA2363995C; DE60120330T8; EP1213736B1; DE60120330D1; US6636410B2; US20020085332A1; DE60120330T2; ATE329366T1; CA2363995A1; EP1213736A1

Abstract

(57)【要約】【課題】入力対応電磁リレーとしての２個の電磁リレ
ーの他に、更に自己保持セツト用リレ一として１個の電
磁リレーが必要であることから、装置全体が比較的大型
化せざるを得ない。【解決手段】通電手段により誘電体Ｃに電気エネルギ
を蓄積し、第２の電磁リレーの自己保持動作により発光
ダイオードＰＨＤ１をオン作動させて受光トランジスタ
ＰＨＴ１をオン作動させ、誘電体Ｃの放電により発光ダ
イオードＰＨＤ２をオン作動させて受光トランジスタＰ
ＨＴ２をオン作動させ、電源側電圧を起動用トランジス
タＴｒのベースに印加してこの起動トランジスタＴｒを
オン作動し、第１の電磁リレーを自己保持させて出力端
子間を導通し負荷を駆動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば安全確認等
に関わる複数の入力条件が全て成立した場合に限り対象
となる負荷を駆動する等の用途に好適な信頼性の高いリ
レー装置に関する。特に、リレー装置は安全機能付きで
ある。この安全機能とは、リレー接点の溶着、固着及び
外部入力接点の故障モードに対して完全に作動して、そ
の故障を検知し次回のリレー駆動に起動させない機能で
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の安全機能付きのリレー装置とし
ては、図６の回路図に示されたものが知られている。同
図に示されるように、このリレー装置は、それぞれ外部
無電圧接点が接続される２個の入力端子Ｔ１１、Ｔ１２
並びにＴ２１、Ｔ２２と、前記入力端子の数に対応して
設けられた２個の入力対応電磁リレー（以下、その一方
を第１電磁リレー、他方を第２電磁リレーという）と、
それらの入力対応電磁リレーのそれぞれに対して自己保
持セット信号を出力する自己保持セツト用リレーと、負
荷に接続されるべき出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２を有し
ている。

【０００３】なお、入力端子Ｔ１１、Ｔ１２並びにＴ２
１、Ｔ２２にそれぞれ接続される第１スイッチＳ１、第
２スイッチＳ２は、それぞれ外部無電圧接点を構成す
る、例えばリミットスイッチ等の接点である。また、Ｋ
１は入力対応電磁リレーとして機能する第１電磁リレー
のコイル、Ｋ２は入力対応電磁リレーとして機能する第
２電磁リレーのコイル、Ｋ３は自己保持セツト用リレー
として機能する第３電磁リレーのコイルである。

【０００４】入力対応電磁リレーとして機能する第１電
磁リレ−には、コイルＫ１と、出力用常開接点Ｋ１−２
と、制御用常開接点Ｋ１−１と、制御用常閉接点Ｋ１−
３とが設けられている。同様にして、入力対応電磁リレ
ーとして機能する第２電磁リレーにも、コイルＫ２と、
出力用常開接点Ｋ２−２と、制御用常開接点Ｋ２一１
と、制御用常閉接点Ｋ２−３とが設けられている。更
に、自己保持セット用リレーとして機能する第３電磁リ
レーには、前述した第１電磁リレー並びに第２電磁リレ
ーに対し自己保持セット信号を出力する制御用常開接点
Ｋ３−１、Ｋ３一２と、出力用常閉接点Ｋ３−３とが設
けられている。

【０００５】入力端子Ｔｌｌ、Ｔ１２に接続される外部
無電圧接点である第１スイツチＳ１と、これに割り当て
られた入力対応電磁リレーである第１電磁リレーの常開
接点Ｋ１−１と、その第１電磁リレーのコイルＫ１と
は、電源Ｅの端子間に直列に接続され、これにより第１
スイッチＳ１をリセット用接点、制御用常開接点Ｋ１−
１を保持用接点とする第１電磁リレーの自己保持回路が
形成されている。

【０００６】同様にして、入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接
続される外部無電圧接点である第２スイツチＳ２と、こ
れに割り当てられた入力対応電磁リレーである第２電磁
リレーの制御用常開接点Ｋ２−１と、第２電磁リレーの
コイルＫ２とが、電源Ｅの端子間に直列に接続され、こ
れにより第２スイッチＳ２をリセット用接点、制御用常
開接点Ｋ２−１を保持用接点とする第２電磁リレーの自
己保持回路が形成されている。

【０００７】入力対応電磁リレーである第１並びに第２
電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１一３、Ｋ２−３は互い
に直列接続されて電源Ｅを経由する閉回路に挿入されて
おり、この閉回路には自己保持セット用リレーを構成す
る第３電磁リレーのコイル（入力回路）Ｋ３が更に挿入
されており、この自己保持セット用リレーを構成する第
３電磁リレーの制御用常開接点（出力回路）Ｋ３−１、
Ｋ３−２は、先に述べた自己保持回路におけるセット用
スイッチを構成している。

【０００８】更に、各入力対応電磁リレーである第１並
びに第２電磁リレーの出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−
２並びに自己保持セット用リレーである第３電磁リレー
の出力用常閉接点Ｋ３−３は互いに直列接続されて出力
端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に接続され、これにより図
示しない負荷を経由する閉回路を構成することとなる。

【０００９】次に動作を説明すると、第１電磁リレー、
第２電磁リレー、第３電磁リレーの全てが正常な場合に
は、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２の双方が
閉路されていない限り、出力端子ＯＵＴＩと出力端子Ｏ
ＵＴ２の間は導通しない。換言すれば、第１スイッチＳ
１若しくは第２スイッチＳ２のいずれか一方が開路すれ
ば、出力端子０ＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２との間も開路
される。

【００１０】また、第１電磁リレー、第２電磁リレー、
第３電磁リレーのいずれか１つに接点の溶着（固着）故
障が生じた場合には、それが当該リレー装置の作動中で
あっても、第１スイッチＳ１若しくは第２スイッチＳ２
のいずれか一方が開路すると共に、出力端子ＯＵＴ１と
出力端子ＯＵＴ２との間は正常に開路される。更に、こ
のように安全機能付きのリレー装置内部において素子の
故障が発生した場合には、その後、第１スイツチＳ１及
ぴ第２スイッチＳ２の双方が閉路したとしても、出力端
子ＯＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２との間はもはや閉路しな
い。即ち、内蔵リレーのコイル若しくは接点に故障が発
生した場合には、自動的に安全機能が働くこととなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リレー装置にあっては、入力対応電磁リレーとしての２
個の電磁リレーの他に、更に自己保持セツト用リレ一と
して１個の電磁リレーが必要であることから、装置全体
が比較的大型化せざるを得ないという問題点があった。

【００１２】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたものであり、その目的とするところは、安全機
能を損ねることなく小型化が達成できるリレー装置を提
供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るリレー装置は、入力端子に対応して
設けられた少なくとも一方及び他方の自己保持用リレー
と、電気エネルギを蓄積し且つ放電する誘電体と、誘電
体に通電して誘電体に電気エネルギを蓄積させる通電手
段と、一方の自己保持用リレーの入力側に起動信号を出
力して一方の自己保持用リレーに自己保持回路を形成さ
せる一方の起動手段と、一方の自己保持用リレーの自己
保持動作により作動して、誘電体に蓄えられた電気エネ
ルギを起動信号として出力し他方の自己保持用リレーに
自己保持回路を形成させる他方の起動手段と、一方及び
他方の自己保持用リレーの自己保持動作により作動して
負荷に接続される出力端子に出力信号を出力する出力手
段とを備え、一方及び他方の自己保持用リレーを電磁リ
レーで構成すると共に、他方の起動手段を、誘電体を含
む電子回路で構成するようにしたものである。

【００１４】かかる構成により、通電手段により誘電体
に電気エネルギを蓄積し、一方の起動手段により一方の
自己保持用リレーの入力側に起動信号を出力して一方の
自己保持用リレーに自己保持回路を形成させ、この一方
の自己保持用リレーの自己保持動作により他方の起動手
段が作動して、誘電体に蓄えられた電気エネルギを起動
信号として出力して他方の自己保持用リレーに自己保持
回路を形成させて、出力手段の出力端子間を導通させ
て、これに接続された負荷を駆動することができる。

【００１５】この場合、一方及び他方の自己保持用リレ
ーを電磁リレーで構成すると共に、他方の起動手段を誘
電体を含む電子回路で構成してあるために、リレー装置
を、安全機能を損ねることなく小型化することができ、
また、低コスト化することができる。

【００１６】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、通電手段により誘電体に電気エネルギを
蓄えようとするが、一方の起動手段がショート故障して
いるために、一方の自己保持用リレーが自己保持回路を
形成して誘電体に充分に電荷を蓄えることができない。

【００１７】一方の自己保持用リレーが自己保持される
ことで他方の起動手段が作動するが、誘電体に十分に電
気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己保持用
リレーに自己保持回路を形成させることができず、出力
手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されないことに
なる。

【００１８】このように、負荷が駆動されないことで、
安全機能を一層高めることができるばかりか、ショート
故障が生じたことを容易に且つ早期に見つけることがで
きる。

【００１９】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電する誘電体と、他方の自己保持用リレーに
起動信号を出力する起動用スイッチ手段と、一方の自己
保持用リレーの自己保持動作時に作動して誘電体に蓄え
られた電気エネルギを起動信号として出力する第１のス
イッチ手段と、第１のスイッチ手段からの出力信号を受
けて作動して電源側電圧を起動用スイッチ手段に導き、
起動用スイッチ手段を作動する第２のスイッチ手段とで
構成するようにした。

【００２０】そして、起動用スイッチ手段が起動用トラ
ンジスタであり、第１のスイッチ手段が、一方の自己保
持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオード
と、この発光ダイオードの出力により作動して誘電体に
蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力する受光
トランジスタとからなる第１のフォト・カプラで構成し
てあり、第２のスイッチ手段が、第１のフォト・カプラ
の受光トランジスタの出力信号を受けて出力する発光ダ
イオードと、この発光ダイオードの出力により作動して
電源側電圧を起動用トランジスタに導き、起動用トラン
ジスタを作動する受光トランジスタとからなる第２のフ
ォト・カプラで構成してある。

【００２１】したがって、通電手段により誘電体に電気
エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレーの
自己保持動作により第１のスイッチ手段を作動させて誘
電体に蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力さ
せ、この起動信号により第２のスイッチ手段を作動させ
て電源側電圧を起動用スイッチ手段（起動用トランジス
タ）に導き、この起動用スイッチ手段（起動用トランジ
スタ）を作動させて他方の自己保持用リレーを自己保持
作動させ、これにより出力端子間を導通し、これに接続
された負荷を駆動することができる。

【００２２】この場合、一方及び他方の自己保持用リレ
ーを安全機能付の電磁リレーで構成すると共に、他方の
起動手段を電子回路で構成してあるために、リレー装置
を、安全機能を損ねることなく小型化することができ、
また、低コスト化することができる。

【００２３】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、誘電体に十分に
電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己保持
用リレーに自己保持回路を形成させることができず、出
力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されないこと
になり、この負荷が駆動されないことで、安全機能を一
層高めることができるばかりか、ショート故障が生じた
ことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００２４】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電する誘電体と、一方の自己保持用リレーの
自己保持動作時に作動して誘電体に蓄えられた電気エネ
ルギを起動信号として出力する第３のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段からの起動信号を受けて作動して電
源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力側に導き、他
方の自己保持用リレーを自己保持動作させる第４のスイ
ッチ手段とで構成するようにした。

【００２５】そして、第３のスイッチ手段が、一方の自
己保持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオ
ードと、この発光ダイオードの出力により作動して誘電
体に蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力する
受光トランジスタとからなる第３のフォト・カプラで構
成してあり、第４のスイッチ手段が、第３のフォト・カ
プラの受光トランジスタの出力信号を受けて出力する発
光ダイオードと、この発光ダイオードの出力により作動
して電源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力側に導
き、他方の自己保持用リレーを自己保持動作させる受光
トランジスタとからなる第４のフォト・カプラで構成し
てある。

【００２６】したがって、通電手段により誘電体に電気
エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレーの
自己保持動作により第３のスイッチ手段を作動させて誘
電体に蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力さ
せ、この起動信号により第４のスイッチ手段を作動させ
て電源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力側に導
き、他方の自己保持用リレーを自己保持作動させ、これ
により出力端子間を導通し、これに接続された負荷を駆
動することができる。

【００２７】この場合、一方及び他方の自己保持用リレ
ーを安全機能付の電磁リレーで構成すると共に、他方の
起動手段を電子回路で構成してあるために、リレー装置
を、安全機能を損ねることなく小型化することができ、
また、低コスト化することができる。

【００２８】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、誘電体に十分に
電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己保持
用リレーに自己保持回路を形成させることができず、出
力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されないこと
になり、この負荷が駆動されないことで、安全機能を一
層高めることができるばかりか、ショート故障が生じた
ことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００２９】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電する誘電体と、他方の自己保持用リレーに
起動信号を出力する起動用スイッチ手段と、一方の自己
保持用リレーの自己保持動作時に作動して誘電体に蓄え
られた電気エネルギを起動用スイッチ手段に導き、この
起動用スイッチ手段を作動する第５のスイッチ手段とで
構成するようにした。

【００３０】そして、起動用スイッチ手段が起動用トラ
ンジスタであり、第５のスイッチ手段を、一方の自己保
持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオード
と、この発光ダイオードの出力により作動して誘電体に
蓄えられた電気エネルギを起動信号として起動用トラン
ジスタに導き起動用トランジスタを作動する受光トラン
ジスタとからなる第５のフォト・カプラで構成するよう
にしてもよい。

【００３１】したがって、通電手段により誘電体に電気
エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレーの
自己保持動作により第５のスイッチ手段を作動させて誘
電体に蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力さ
せ、この起動信号により起動用スイッチ手段（起動用ト
ランジスタ）を作動させて他方の自己保持用リレーを自
己保持作動させ、これにより出力端子間を導通し、これ
に接続された負荷を駆動することができる。

【００３２】この場合、一方及び他方の自己保持用リレ
ーを安全機能付の電磁リレーで構成すると共に、他方の
起動手段を電子回路で構成してあるために、リレー装置
を、安全機能を損ねることなく小型化することができ、
また、低コスト化することができる。

【００３３】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、誘電体に十分に
電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己保持
用リレーに自己保持回路を形成させることができず、出
力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されないこと
になり、この負荷が駆動されないことで、安全機能を一
層高めることができるばかりか、ショート故障が生じた
ことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００３４】また、本発明に係るリレー装置は、上記し
た本発明に係るリレー装置において、通電手段が、一方
の自己保持用リレーに対して自己保持セット信号を出力
する外部入力接点部であり、一方の起動手段が、一方の
自己保持用リレーに対して自己保持セット信号を出力す
る起動用外部入力接点部である。

【００３５】また、本発明に係るリレー装置は、上記し
た本発明に係るリレー装置において、起動用トランジス
タを駆動する駆動電圧の閾値を設定する閾値設定手段を
有する。

【００３６】また、本発明に係るリレー装置は、上記し
た本発明に係るリレー装置において、第４のフォト・カ
プラにおける第４の受光トランジスタを駆動する駆動電
圧の閾値を設定する閾値設定手段を有する。

【００３７】そして、閾値設定手段が、容量値を変える
ことで充電電圧を可変する誘電体と、誘電体に蓄える電
荷を制限する抵抗と、誘電体の充電電圧が設定電圧より
高い場合に、駆動電圧を出力する閾値設定用ツェナーダ
イオードとを備えた。

【００３８】かかる構成により、起動用トランジスタが
作動する閾値を、抵抗と閾値設定用ツェーナダイオード
と誘電体をどのように選ぶかにより設定することができ
るし、また、閾値を変更することで、ユーザーの希望等
により、起動用外部入力のショート故障機能をなくすこ
とができるために、回路構成を変えることなく、同一の
基板で２仕様のリレー装置ができる。

【００３９】なお、ここで、「強制ガイド機構付き電磁
リレー」とは、１つの常開接点が溶着（固着）した場
合、コイル無励磁状態で他の常閉接点が開路となり、更
に１つの常閉接点が溶着（固着）した場合でも、コイル
励磁状態で、他の常開接点が開路となるような電磁リレ
ーのことである。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリレー装置を
添付図面を参照して詳細に説明する。

【００４１】（実施の形態１）図１に本発明に係るリレ
ー装置の実施の形態１の構成を示す。同図に示すよう
に、この安全機能付きのリレー装置は、それぞれ外部入
力接点部（外部接点）が接続される２個の入力端子Ｔ１
１、Ｔ１２並びにＴ２１、Ｔ２２と、入力端子Ｔ１１、
Ｔ１２並びにＴ２１，Ｔ２２に対応して設けられた２個
の入力対応電磁リレー（以下、他方の自己保持用リレー
である第１電磁リレー、一方の自己保持用リレーである
第２電磁リレーという）と、電気エネルギを蓄積し且つ
放電するコンデンサ（誘電体）Ｃと、このコンデンサ
（誘電体）Ｃに通電してコンデンサ（誘電体）Ｃに電気
エネルギを蓄積させる通電手段と、一方の自己保持用リ
レーである第２電磁リレーの入力側に起動信号を出力し
てこの第２電磁リレーに自己保持回路を形成させる一方
の起動手段と、第２電磁リレーの自己保持動作により作
動して第１の電磁リレーの入力側に起動信号を出力し
て、この第１の電磁リレーに自己保持回路を形成させる
他方の起動手段と、第１、第２の電磁リレーの自己保持
動作により作動して負荷（（図示せず）に接続される出
力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に出力信号を出力する出力手
段とを備えている。

【００４２】そして、他方の自己保持用リレーを構成す
る第１電磁リレー、一方の自己保持用リレーを構成する
第２電磁リレーは、共に強制ガイド機構付きの電磁リレ
ーで構成してある。この強制ガイド機構付き電磁リレー
とは、１つの常開接点が溶着（固着）した場合、コイル
無励磁状態で、他の常閉接点は開路となり、また１つの
常閉接点が溶着（固着）した場合でも、コイル励磁状態
で他の常開接点は開路となるような機能を有する電磁リ
レーである。

【００４３】そして、第１電磁リレーは、コイルＫ１
と、出力用常開接点Ｋ１−２と、制御用常開接点Ｋ１−
１と、制御用常閉接点Ｋ１−３とを備えており、また、
同様に、第２電磁リレーも、コイルＫ２と、出力用常開
接点Ｋ２−２と、制御用常開接点Ｋ２−１と、制御用常
閉接点Ｋ２−３とを備えている。

【００４４】そして、他方の起動手段は、第１電磁リレ
ーに対して自己保持セット信号を出力する自己保持セッ
ト信号出力手段であって電子回路で構成してある。すな
わち、他方の起動手段は、通電により電気エネルギを蓄
え且つ一方の自己保持用リレーである第２の電磁リレー
の自己保持動作時に電気エネルギを放電するコンデンサ
（誘電体）Ｃと、他方の自己保持用リレーである第１の
電磁リレーに起動信号を出力する起動用スイッチ手段で
ある起動用トランジスタＴｒと、第２の電磁リレーの自
己保持動作時に作動してコンデンサ（誘電体）Ｃに蓄え
られた電気エネルギを起動信号として出力する第１のス
イッチ手段と、この第１のスイッチ手段からの出力信号
を受けて作動して電源側電圧を起動用トランジスタＴｒ
に導き、この起動用トランジスタＴｒを作動する第２の
スイッチ手段とで構成してある。

【００４５】ここで、第１のスイッチ手段は、第２の電
磁リレー自己保持動作時に出力する発光ダイオードＰＨ
Ｄ１と、この発光ダイオードＰＨＤ１の出力により作動
してコンデンサ（誘電体）Ｃに蓄えられた電気エネルギ
を起動信号として出力する受光トランジスタＰＨＴ１と
からなる第１のフォト・カプラ（フォト・トランジスタ
カプラ）で構成してある。

【００４６】また、第２のスイッチ手段は、第１のフォ
ト・カプラの受光トランジスタＰＨＴ１の出力信号を受
けて出力する発光ダイオードＰＨＤ２と、この発光ダイ
オードＰＨＤ２の出力により作動して電源側電圧を起動
用トランジスタＴｒに導き、この起動用トランジスタＴ
ｒを作動する受光トランジスタＰＨＴ２とからなる第２
のフォト・カプラ（フォト・トランジスタカプラ）で構
成してある。

【００４７】第２電磁リレーに対して自己保持セット信
号を出力する自己保持セット信号出力手段は、入力端子
３１、３２に接続された起動用外部入力（起動用外部入
力接点部）である第３スイッチ（リセットスイッチ）Ｓ
３で構成してある。

【００４８】また、入力端子Ｔ１１、Ｔ１２には、外部
入力１である第１スイッチＳ１が接続してあり、この第
１スイッチＳ１は、外部入力接点部（外部無電圧接点）
を構成するリミットスイッチ等の接点等である。また、
入力端子Ｔ２１、Ｔ２２には、外部入力２である第２ス
イッチＳ２が接続してあり、この第２スイッチＳ２は、
外部入力接点部（外部無電圧接点）を構成するリミット
スイッチ等の接点等である。

【００４９】そして、第１スイッチＳ１と、その入力端
子Ｔ１１、Ｔ１２に割り当てられた第１電磁リレーのコ
イルＫ１と、制御用常開接点Ｋ１−１と、ダイオードＤ
５とは電源Ｅの端子間に直列に接続してあって、これに
より第１スイッチＳ１をリセット用接点、制御用常開接
点Ｋ１−１を保持用接点とする第１電磁リレーの自己保
持回路が形成してある。

【００５０】また、この自己保持回路には、制御用常開
接点Ｋ１−１とダイオードＤ５とに並列するようにして
起動用トランジスタＴｒが組み込まれており、この起動
用トランジスタＴｒのコレクタ側にはダイオードＤ２が
組み込まれている。

【００５１】また、第２スイッチＳ２は、ダイオードＤ
３と、その入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に割り当てられた第
２電磁リレーの常開接点Ｋ２−１と、この第２電磁リレ
ーのコイルＫ２と共に、電源Ｅの端子間に直列に接続し
てあって、これにより第２スイッチＳ２をリセット用接
点、制御用常開接点Ｋ２−１を保持用接点とする第２電
磁リレーの自己保持回路が形成してある。

【００５２】また、この第２電磁リレーの自己保持回路
には、ダイオードＤ３のアノード側に位置させて第１の
フォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ１が組み込まれ
ている。

【００５３】また、第３スイッチＳ３は、ダイオードＤ
４と第１の電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１−３とを介
して第２電磁リレーのコイルＫ２のプラス側に接続して
ある。

【００５４】したがって、第１、第２スイッチＳ１、Ｓ
２はコンデンサ（帯電体）Ｃの通電手段を構成してお
り、第３スイッチＳ３は第２の電磁リレーを自己保持回
路を起動する一方の起動手段を構成している。

【００５５】第１のスイッチＳ１と、第２電磁リレーの
制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ
１と、コンデンサ（帯電体）Ｃと、第２スイッチＳ２と
は、電源Ｅを経由する閉回路に、この順序に直列に接続
されて挿入されており、また、第１のスイッチＳ１と、
第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオー
ドＤ１と、抵抗Ｒ１と、閾値設定用ツェーナダイオード
ＺＤと、抵抗Ｒ２と、第１のフォト・カプラの受光トラ
ンジスタＰＨＴ１と、第２のフォト・カプラの発光ダイ
オードＰＨＤ２とは、この順序に直列に接続されて電源
Ｅを経由する閉回路に挿入してある。

【００５６】また、第１のスイッチＳ１と、抵抗４と、
第２のフォト・カプラの受光トランジスタＰＨＴ２と、
抵抗３とは、この順序に直列に接続されて電源Ｅを経由
する閉回路に挿入してある。そして、受光トランジスタ
ＰＨＴ２のエミッタ側（出力側）は起動用トランジスタ
Ｔｒのベース側に接続してある。

【００５７】コンデンサ（帯電体）Ｃは、容量値を変え
ることで充電電圧（充放電カーブ）を変えることができ
る閾値調整コンデンサであり、抵抗Ｒ１はコンデンサ
（帯電体）Ｃに蓄える電荷を制限する抵抗であり、抵抗
Ｒ２はコンデンサ（帯電体）Ｃからの放電電流の電流値
を調整する抵抗であり、Ｒ３は起動用トランジスタＴｒ
のベース−エミッタ間抵抗であり、Ｒ４は起動用トラン
ジスタＴｒのベースに流れる電流を調整する抵抗であ
る。そして、閾値設定用ツェーナダイオードＺＤは、コ
ンデンサ（帯電体）Ｃの充電電圧が設定電圧を越えた場
合に、抵抗Ｒ２、第１のフォト・カプラの受光トランジ
スタＰＨＴ１及び第２のフォト・カプラの発光ダイオー
ドＰＨＤ２に電流を流すように働く。

【００５８】したがって、コンデンサ（誘電体）Ｃと、
閾値設定用ツェナーダイオードＺＤと、抵抗Ｒ２とは、
起動用トランジスタＴｒを駆動する駆動電圧の閾値を設
定する閾値設定手段を構成している。

【００５９】更に、第１及び第２電磁リレーの出力用常
開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２は互いに直列接続されて出力
端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に挿入されており、これに
より図示しない負荷を経由する閉回路からなる出力手段
が形成してある。

【００６０】次に、上記のように構成されたリレー装置
の動作について、図３のタイムチャートを参照して説明
する。

【００６１】（正常時の動作）外部入力１である第１ス
イッチＳ１並びに外部入力２である第２スイッチＳ２が
閉路されると、コンデンサ（帯電体）Ｃに電荷が蓄えら
れ、また、このコンデンサ（帯電体）Ｃ及び抵抗Ｒ１に
より、図２に示すように充放電カーブを描き、閾値設定
用ツェーナダイオードＺＤのカソード側の電位が、例え
ば２４ＶＤＣになる。

【００６２】起動用外部入力である第３スイッチ（リセ
ットスイッチ）Ｓ３がマニュアルセットされると、第２
電磁リレーのコイルＫ２が励磁されて、出力用常開接点
Ｋ２−２が閉路され、制御用常開接点Ｋ２−１が閉路さ
れ、制御用常閉接点Ｋ２−３が開路される。

【００６３】この自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１
が閉路されることにより、この制御用常開接点Ｋ２−１
に直列接続された第１のフォト・カプラの発光ダイオー
ドＰＨＤ１に電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ
１に光結合された受光トランジスタＰＨＴ１がオン作動
する。

【００６４】この受光トランジスタＰＨＴ１がオン作動
することによりコンデンサ（帯電体）Ｃの放電に基づく
電流が第２のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２
に流れて、この発光ダイオードＰＨＤ２に光結合された
受光トランジスタＰＨＴ２がオン作動する。

【００６５】この受光トランジスタＰＨＴ２のオン作動
により抵抗４で電源Ｅから引き込まれた電圧が起動用ト
ランジスタＴｒのベースに印加されて、この起動用トラ
ンジスタＴｒがオン作動し、第１電磁リレーのコイルＫ
１が励磁されて、出力用常開接点Ｋ１−２が閉路され、
制御用常開接点Ｋ１−１が閉路され、制御用常閉接点Ｋ
１−３が開路される。

【００６６】なお、起動用トランジスタＴｒが作動する
閾値は、例えば８．２Ｖに設定してあり、この閾値は、
第２のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２を発光
させる、コンデンサ（帯電体）Ｃの放電に基づく電流値
に起因しており、抵抗Ｒ１と閾値設定用ツェーナダイオ
ードＺＤとコンデンサ（帯電体）Ｃをどのように選ぶか
により設定される。

【００６７】先に説明したように、この起動用トランジ
スタＴｒは、第１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己
保持セット信号を出力する。これにより、第１電磁リレ
ーが自己保持され、その出力用常開接点Ｋ１−２が閉路
され、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との間が導
通して、これに接続された負荷が駆動される。

【００６８】これに対して、第１スイッチＳ１若しくは
第２スイッチＳ２のいずれかが開路されると、第１電磁
リレー若しくは第２電磁リレーの自己保持状態は解除さ
れ、その出力用常開接点Ｋ１−２若しくはＫ２−２のい
ずれかが開路されることにより、負荷の駆動は停止され
る。

【００６９】（異常時の動作）次に、起動用外部入力接
点部である第３スイッチＳ３にショート故障が発生して
いる場合のリレー装置の作動を説明する。

【００７０】第３スイッチＳ３にショート故障が発生し
ている状態で、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ
２が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じてコンデンサ（帯電
体）Ｃに電荷を蓄えようとするが、第３スイッチＳ３が
ショート故障しているために、第２電磁リレーのコイル
Ｋ２のプラス側に電圧が加わり、このコイルＫ２が励磁
されて制御用常閉接点Ｋ２−３が開路される。このため
に、コンデンサ（帯電体）Ｃに充分に電荷を蓄えること
ができない。

【００７１】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、第１のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ１に
電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ１に光結合さ
れた受光トランジスタＰＨＴ１がオン作動するが、コン
デンサ（帯電体）Ｃには充分な電荷が、すなわち、８．
２Ｖ以上の電圧を作り出す電荷量が蓄えられていないた
めに、第２のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２
を発光させることができず、起動用トランジスタＴｒを
オン作動させることができない。

【００７２】したがって、起動用トランジスタＴｒは、
第１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己保持セット信
号を出力することができず、第１電磁リレーが自己保持
されない。このために、その出力用常開接点Ｋ１−２が
閉路されず、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との
間が導通せず、これに接続された負荷は駆動されないこ
とになる。

【００７３】また、２つの外部入力接点部による外部入
力１、２と起動用外部入力接点部による起動用外部入力
のシーケンスが逆になると安全出力が出ないために、外
部入力のシーケンスチェックを行うことができる。

【００７４】上記した本発明の実施の形態１によれば、
第１、第２電磁リレーを強制ガイド機構付き電磁リレー
で構成すると共に、第１電磁リレーに対して自己保持セ
ット信号を出力する自己保持セット信号出力手段（他の
起動手段）が電子回路で構成してあるために、リレー装
置を、安全機能を損ねることなく小型化することがで
き、また、低コスト化することができる。

【００７５】また、一方の起動手段としての起動用外部
入力接点部である第３スイッチＳ３にショート故障が生
じた場合に負荷が駆動されないことで、安全機能を一層
高めることができるばかりか、ショート故障が生じたこ
とを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００７６】（実施の形態２）図４に本発明に係るリレ
ー装置の実施の形態２の構成を示す。

【００７７】上記した本発明に係るリレー装置の実施の
形態１では、起動用トランジスタＴｒのオン作動により
第１電磁リレーのコイルＫ１を励磁作動させるようにし
てあるが、これは第２のフォト・カプラ（発光ダイオー
ドＰＨＤ２と受光トランジスタＰＨＴ２）の電流増幅率
が小さいためであり、この電流増幅率が大きいフォト・
カプラを使用すれば、起動用トランジスタＴｒを使用す
る必要がない。

【００７８】本発明に係るリレー装置の実施の形態２で
は、電流増幅率が大きいフォト・カプラを使用するよう
にしたものである。

【００７９】したがって、本発明に係るリレー装置の実
施の形態２における他方の起動手段は、通電により電気
エネルギを蓄え且つ一方の自己保持用リレーである第２
電磁リレーの自己保持動作時に電気エネルギを放電する
コンデンサ（誘電体）Ｃと、第２電磁リレーの自己保持
動作時に作動してコンデンサ（誘電体）Ｃに蓄えられた
電気エネルギを起動信号として出力する第３のスイッチ
手段と、この第３のスイッチ手段からの起動信号を受け
て作動して電源側電圧を他方の自己保持用リレーである
第１電磁リレーの入力側に導き第１電磁リレーを自己保
持動作させる第４のスイッチ手段とで構成してある。

【００８０】そして、第３のスイッチ手段が、第３のフ
ォト・カプラ（フォト・トランジスタカプラ）で構成し
てあり、第４のスイッチ手段が第４のフォト・カプラ
（フォト・トランジスタカプラ）で構成してある。

【００８１】すなわち、第１スイッチＳ１と、その入力
端子Ｔ１１、Ｔ１２に割り当てられた第１電磁リレーの
コイルＫ１と、制御用常開接点Ｋ１−１と、ダイオード
Ｄ５とは電源Ｅの端子間に直列に接続してあって、これ
により第１スイッチＳ１をリセット用接点、制御用常開
接点Ｋ１−１を保持用接点とする第１電磁リレーの自己
保持回路が形成してあるが、この自己保持回路には、制
御用常開接点Ｋ１−１とダイオードＤ５とに並列するよ
うにして第３のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ
３が組み込まれており、この発光ダイオードＰＨＤ３の
コレクタ側にはダイオードＤ２が組み込まれている。

【００８２】そして、第１スイッチＳ１と、第２電磁リ
レーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、
抵抗Ｒ１と、コンデンサ（帯電体）Ｃと、第２スイッチ
Ｓ２とは、電源Ｅを経由する閉回路に、この順序に直列
に接続されて挿入されており、また、第１スイッチＳ１
と、第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイ
オードＤ１と、抵抗Ｒ１と、閾値設定用ツェーナダイオ
ードＺＤと、抵抗Ｒ２と、第３のフォト・カプラの受光
トランジスタＰＨＴ３と、第４のフォト・カプラの発光
ダイオードＰＨＤ４と、第２スイッチＳ２とは、この順
序に直列に接続されて電源Ｅを経由する閉回路に挿入し
てある。

【００８３】したがって、コンデンサ（誘電体）Ｃと、
閾値設定用ツェナーダイオードＺＤと、抵抗Ｒ２とは、
第４のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４を駆動
する駆動電圧の閾値を設定する閾値設定手段を構成して
いる。

【００８４】そして、他の構成は、上記した本発明に係
るリレー装置の実施の形態１の構成と同様であるので、
同じ符号を付して説明を省略する。

【００８５】次に、上記のように構成されたリレー装置
の動作について説明する。

【００８６】（正常時の動作）外部入力１である第１ス
イッチＳ１並びに外部入力２である第２スイッチＳ２が
閉路されると、コンデンサ（帯電体）Ｃに電荷が蓄えら
れ、また、このコンデンサ（帯電体）Ｃ及び抵抗Ｒ１に
より閾値設定用ツェーナダイオードＺＤのカソード側の
電位が、例えば２４ＶＤＣになる。

【００８７】起動用外部入力である第３スイッチ（リセ
ットスイッチ）Ｓ３がマニュアルセットされると、第２
電磁リレーのコイルＫ２が励磁されて、出力用常開接点
Ｋ２−２が閉路され、制御用常開接点Ｋ２−１が閉路さ
れ、制御用常閉接点Ｋ２−３が開路される。

【００８８】この自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１
が閉路されることにより、この制御用常開接点Ｋ２−１
に直列接続された第３のフォト・カプラの発光ダイオー
ドＰＨＤ３に電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ
３に光結合された受光トランジスタＰＨＴ３がオン作動
する。

【００８９】この受光トランジスタＰＨＴ３がオン作動
することによりコンデンサ（帯電体）Ｃの放電に基づく
電流が第４のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４
に流れて、この発光ダイオードＰＨＤ４に光結合された
受光トランジスタＰＨＴ４がオン作動する。

【００９０】この受光トランジスタＰＨＴ４のオン作動
により、第１電磁リレーのコイルＫ１が励磁されて、出
力用常開接点Ｋ１−２が閉路され、制御用常開接点Ｋ１
−１が閉路され、制御用常閉接点Ｋ１−３が開路され
る。出力用常開接点Ｋ１−２の閉路により出力端子ＯＵ
ＴＩと出力端子ＯＵＴ２との間が導通して、これに接続
された負荷が駆動される。

【００９１】これに対して、第１スイッチＳ１若しくは
第２スイッチＳ２のいずれかが開路されると、第１電磁
リレー若しくは第２電磁リレーの自己保持状態は解除さ
れ、その出力用常開接点Ｋ１−２若しくはＫ２−２のい
ずれかが開路されることにより、負荷の駆動は停止され
る。

【００９２】（異常時の動作）次に、起動用外部入力で
ある第３スイッチＳ３にショート故障が発生している場
合のリレー装置の作動を説明する。

【００９３】第３スイッチＳ３にショート故障が発生し
ている状態で、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ
２が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じてコンデンサ（帯電
体）Ｃに電荷を蓄えようとするが、第３スイッチＳ３が
ショート故障しているために、第２電磁リレーのコイル
Ｋ２のプラス側に電圧が加わり、このコイルＫ２が励磁
されて制御用常閉接点Ｋ２−３が開路される。このため
に、コンデンサ（帯電体）Ｃに充分に電荷を蓄えること
ができない。

【００９４】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、第３のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ３に
電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ３に光結合さ
れた受光トランジスタＰＨＴ３がオン作動するが、コン
デンサ（帯電体）Ｃには充分な電荷が、すなわち、８．
２Ｖ以上の電圧を作り出す電荷量が蓄えられていないた
めに、第４のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４
を発光させることができない。

【００９５】したがって、第４のフォト・カプラは、第
１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己保持セット信号
を出力することができず、第１電磁リレーが自己保持さ
れない。このために、その出力用常開接点Ｋ１−２が閉
路されず、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との間
が導通せず、これに接続された負荷は駆動されないこと
になる。

【００９６】また、２つの外部入力接点部による外部入
力１、２と起動用外部入力接点部による起動用外部入力
のシーケンスが逆になると安全出力が出ないために、外
部入力のシーケンスチェックを行うことができる。

【００９７】上記した本発明の実施の形態２によれば、
第１、第２電磁リレーを強制ガイド機構付き電磁リレー
で構成すると共に、第１電磁リレーに対して自己保持セ
ット信号を出力する自己保持セット信号出力手段（他の
起動手段）が電子回路で構成してあるために、リレー装
置を、安全機能を損ねることなく小型化することがで
き、また、低コスト化することができる。

【００９８】また、一方の起動手段としての起動用外部
入力であるスイッチ３にショート故障が生じた場合に負
荷が駆動されないことで、安全機能を一層高めることが
できるばかりか、ショート故障が生じたことを容易に且
つ早期に見つけることができる。

【００９９】（実施の形態３）図５に本発明に係るリレ
ー装置の実施の形態３の構成を示す。

【０１００】本発明に係るリレー装置の実施の形態３で
は、他方の起動手段は、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーである第２電磁リレーの自
己保持動作時に電気エネルギを放電するコンデンサ（帯
電体）Ｃと、他方の自己保持用リレーである第１電磁リ
レーに起動信号を出力する起動用スイッチ手段である起
動用トランジスタＴｒと、第２電磁リレーの自己保持動
作時に作動してコンデンサ（帯電体）Ｃに蓄えられた電
気エネルギを起動用トランジスタＴｒに導き、この起動
用トランジスタＴｒを作動する第５のスイッチ手段とで
構成してある。

【０１０１】そして、第５のスイッチ手段は、第２電磁
リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオードＰＨ
Ｄ５と、この発光ダイオードＰＨＤ５の出力により作動
してコンデンサ（帯電体）Ｃに蓄えられた電気エネルギ
を起動信号として起動用トランジスタＴｒに導き、この
起動用トランジスタＴｒを作動する受光トランジスタＰ
ＨＴ５とからなる第５のフォト・カプラ（フォト・トラ
ンジスタカプラ）で構成してある。

【０１０２】すなわち、入力端子Ｔ１１、Ｔ１２に接続
される第１スイッチＳ１と、第１電磁リレーのコイルＫ
１と、制御用常開接点Ｋ１−１と、ダイオードＤ５とは
電源Ｅの端子間に直列に接続してあって、これにより第
１スイッチＳ１をリセット用接点、制御用常開接点Ｋ１
−１を保持用接点とする第１電磁リレーの自己保持回路
が形成してある。また、この自己保持回路には、制御用
常開接点Ｋ１−１とダイオードＤ５とに並列するように
して起動用トランジスタＴｒが組み込まれており、この
起動用トランジスタＴｒのコレクタ側にはダイオードＤ
２が組み込まれている。

【０１０３】また、入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続され
る第２スイッチＳ２は、ダイオードＤ３と、第２電磁リ
レーの制御用常開接点Ｋ２−１と、この第２電磁リレー
のコイルＫ２と共に、電源Ｅの端子間に直列に接続して
あって、これにより第２スイッチＳ２をリセット用接
点、制御用常開接点Ｋ２−１を保持用接点とする第２電
磁リレーの自己保持回路が形成してある。また、この自
己保持回路には、ダイオードＤ３のアノード側に位置さ
せて第５のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ５が
組み込まれている。

【０１０４】また、入力端子Ｔ３１、Ｔ３２に接続され
る第３スイッチＳ３は、ダイオードＤ４と第１の電磁リ
レーの制御用常閉接点Ｋ１−３とを介して第２電磁リレ
ーのコイルＫ２のプラス側に接続してある。

【０１０５】また、第１スイッチＳ１と、第２電磁リレ
ーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、抵
抗Ｒ１と、コンデンサ（帯電体）Ｃとは電源Ｅを経由す
る閉回路に、この順序に直列に接続されて挿入されてお
り、また、この閉回路に、コンデンサ（帯電体）Ｃに並
列するようにして、閾値設定用ツェーナダイオードＺＤ
と、抵抗Ｒ２と、第５のフォト・カプラの受光トランジ
スタＰＨＴ５と、抵抗Ｒ３とがこの順序に直列接続され
て挿入されている。そして、受光トランジスタＰＨＴ５
のエミッタ側（出力側）は起動用トランジスタＴｒのベ
ース側に接続してある。

【０１０６】なお、コンデンサ（誘電体）Ｃと閾値設定
用ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ２とで起動用トラン
ジスタＴｒを駆動する駆動電圧の閾値を設定する閾値設
定手段が構成してある。

【０１０７】第１及び第２電磁リレーの出力用常開接点
Ｋ１−２、Ｋ２−２は互いに直列接続されて出力端子Ｏ
ＵＴ１、ＯＵＴ２の間に挿入されており、これにより図
示しない負荷を経由する閉回路からなる出力手段を形成
している。

【０１０８】次に、上記のように構成されたリレー装置
の動作について説明する。

【０１０９】（正常時の動作）正常時の動作には２つの
パターン１、２がある。パターン１は外部入力２→外部
入力１の順序で入力があった場合であり、パターン２は
外部入力１→外部入力２の順序で入力があった場合であ
る。

【０１１０】まず、パターン１では、外部入力２である
第２スイッチＳ２が閉路される。次に、外部入力１であ
る第１スイッチＳ１が閉路されると、コンデンサ（帯電
体）Ｃに電荷が蓄えられ、また、閾値設定用ツェーナダ
イオードＺＤのカソード側の電位が、例えば２４ＶＤＣ
になる。

【０１１１】起動用外部入力である第３スイッチＳ３が
マニュアルセットされると、第２電磁リレーのコイルＫ
２が励磁されて、出力用常開接点Ｋ２−２が閉路され、
制御用常開接点Ｋ２−１が閉路され、制御用常閉接点Ｋ
２−３が開路される。

【０１１２】この自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１
が閉路されることにより、この制御用常開接点Ｋ２−１
に直列接続された発光ダイオードＰＨＤ５に電流が流れ
て、この発光ダイオードＰＨＤ５に光結合された受光ト
ランジスタＰＨＴ５がオン作動する。

【０１１３】受光トランジスタＰＨＴ５がオン作動する
ことによりコンデンサ（帯電体）Ｃの放電に基づく電圧
が起動用トランジスタＴｒのベースに印加されて、この
起動用トランジスタＴｒがオン作動し、第１電磁リレー
のコイルＫ１が励磁されて、出力用常開接点Ｋ１−２が
閉路され、制御用常開接点Ｋ１−１が閉路され、制御用
常閉接点Ｋ１−３が開路される。

【０１１４】なお、起動用トランジスタＴｒが作動する
閾値は、例えば８．２Ｖに設定してあり、この閾値は、
抵抗Ｒ１と閾値設定用ツェーナダイオードＺＤとコンデ
ンサ（帯電体）Ｃをどのように選ぶかにより設定され
る。

【０１１５】先に説明したように、この起動用トランジ
スタＴｒは、第１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己
保持セット信号を出力する。これにより、第１電磁リレ
ーが自己保持され、その出力用常開接点Ｋ１−２が閉路
され、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との間が導
通して、これに接続された図示しない負荷が駆動され
る。

【０１１６】これに対して、第１スイッチＳ１若しくは
第２スイッチＳ２のいずれかが開路されると、第１電磁
リレー若しくは第２電磁リレーの自己保持状態は解除さ
れ、その出力用常開接点Ｋ１−２若しくはＫ２−２のい
ずれかが開路されることにより、負荷の駆動は停止され
る。

【０１１７】パターン２では、外部入力１である第１ス
イッチＳ１が閉路される。ここで、コンデンサ（帯電
体）Ｃに電荷が蓄えられ、閾値設定用ツェーナダイオー
ドＺＤのカソード側の電位が２４ＶＤＣになる。次に、
外部入力２である第２スイッチＳ２が閉路される。

【０１１８】次に、起動用外部入力である第３スイッチ
Ｓ３がマニュアルセットされると、第２電磁リレーのコ
イルＫ２が励磁されて、出力用常開接点Ｋ２−２が閉路
され、制御用常開接点Ｋ２−１が閉路され、制御用常閉
接点Ｋ２−３が開路される。以下、パターン１と同じ動
作が行われる。

【０１１９】（異常時の動作）起動用外部入力である第
３スイッチＳ３にショート故障が発生している場合のリ
レー装置の作動には２つのパターン１、２がある。パタ
ーン１は外部入力２→外部入力１の順序で入力があった
場合であり、パターン２は外部入力１→外部入力２の順
序で入力があった場合である。

【０１２０】まず、パターン１では、外部入力２である
第２スイッチＳ２が閉路される。次に、外部入力１であ
る第１スイッチＳ１が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じて
コンデンサ（帯電体）Ｃに電荷を蓄えようとするが、第
３スイッチＳ３がショート故障しているために、第２電
磁リレーのコイルＫ２のプラス側に電圧が加わり、この
コイルＫ２が励磁されて制御用常閉接点Ｋ２−３が開路
される。このために、コンデンサ（帯電体）Ｃに充分に
電荷を蓄えることができない。

【０１２１】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、発光ダイオードＰＨＤ５に電流が流れて、この発光
ダイオードＰＨＤ５に光結合された受光トランジスタＰ
ＨＴ５がオン作動するが、コンデンサ（帯電体）Ｃには
充分な電荷が、すなわち、８．２Ｖ以上の電圧を作り出
す電荷量が蓄えられていないために、起動用トランジス
タＴｒをオン作動させることができない。

【０１２２】したがって、起動用トランジスタＴｒは、
第１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己保持セット信
号を出力することができず、第１電磁リレーが自己保持
されない。このために、その出力用常開接点Ｋ１−２が
閉路されず、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との
間が導通せず、これに接続された負荷は駆動されないこ
とになる。

【０１２３】また、パターン２で、外部入力１である第
１スイッチＳ１が閉路される。ここで、抵抗Ｒ１を通じ
てコンデンサ（帯電体）Ｃに電荷を蓄えようとするが、
第３スイッチＳ３がショート故障しているために、第２
電磁リレーのコイルＫ２のプラス側に電圧が加わり、こ
のコイルＫ２が励磁されて、出力用常開接点Ｋ２−２及
び制御用常開接点Ｋ２−１が閉路され、制御用常閉接点
Ｋ２−３が開路される。

【０１２４】この時点で、外部入力２である第２スイッ
チＳ２が閉路されていないために、第２電磁リレーの制
御用常開接点Ｋ２−１が閉路しても、発光ダイオードＰ
ＨＤ５には電流が流れない。

【０１２５】次に、外部入力２である第２スイッチＳ２
が閉路されると同時に、発光ダイオードＰＨＤ５に電流
が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ５に光結合された
受光トランジスタＰＨＴ５がオン作動するが、コンデン
サ（帯電体）Ｃには充分な電荷が、すなわち、８．２Ｖ
以上の電圧を作り出す電荷量が蓄えられていないため
に、起動用トランジスタＴｒをオン作動させることがで
きない。

【０１２６】したがって、起動用トランジスタＴｒは、
第１電磁リレーのコイルＫ１に対して自己保持セット信
号を出力することができず、第１電磁リレーが自己保持
されない。このために、その出力用常開接点Ｋ１−２が
閉路されず、出力端子ＯＵＴＩと出力端子ＯＵＴ２との
間が導通せず、これに接続された負荷は駆動されないこ
とになる。

【０１２７】上記した本発明の実施の形態３によれば、
第１、第２電磁リレーを強制ガイド機構付き電磁リレー
で構成すると共に、第１電磁リレーに対して自己保持セ
ット信号を出力する自己保持セット信号出力手段が電子
回路で構成してあるために、リレー装置を、安全機能を
損ねることなく小型化することができ、また、低コスト
化することができる。

【０１２８】また、一方の起動手段としての起動用外部
入力接点部である第３スイッチＳ３にショート故障が生
じた場合に負荷が駆動されないことで、安全機能を一層
高めることができるばかりか、ショート故障が生じたこ
とを容易に且つ早期に見つけることができる。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリレ
ー装置によれば、一方及び他方の自己保持用リレーを電
磁リレーで構成すると共に、他方の自己保持用リレーに
対して自己保持セット信号を出力する自己保持セット信
号出力手段（他方の起動手段）が電子回路で構成してあ
るために、リレー装置を、安全機能を損ねることなく小
型化することができ、また、低コスト化することができ
る。

【０１３０】また、一方の起動手段としての起動用外部
入力にショート故障が生じた場合に負荷が駆動されない
ことで、安全機能を一層高めることができるばかりか、
ショート故障が生じたことを容易に且つ早期に見つける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリレー装置の実施の形態１の構成
を示す回路図である。

【図２】同リレー装置におけるコンデンサ（誘電体）の
充放電カーブの線図である。

【図３】同リレー装置におけるタイムチャートである。

【図４】本発明に係るリレー装置の実施の形態２の構成
を示す回路図である。

【図５】本発明に係るリレー装置の実施の形態３の構成
を示す回路図である。

【図６】従来のリレー装置の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

Ｃコンデンサ（誘電体）（閾値設定手段）Ｄ１〜Ｄ５ダイオードＫ１第１の電磁リレー（他方の自己保持用リレ
ー）のコイルＫ１−１自己保持用の制御用常開接点Ｋ１−２出力用常開接点Ｋ１−３制御用常閉接点Ｋ２第２の電磁リレー（一方の自己保持用リレ
ー）のコイルＫ２−１自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−２出力用常開接点Ｋ２−３制御用常閉接点ＯＵＴ１出力端子（出力手段）ＯＵＴ２出力端子（出力手段）ＰＨＤ１発光ダイオード（第１のフォト・カプラ）
（第１のスイッチ手段）ＰＨＤ２発光ダイオード（第２のフォト・カプラ）
（第２のスイッチ手段）ＰＨＤ３発光ダイオード（第３のフォト・カプラ）
（第３のスイッチ手段）ＰＨＤ４発光ダイオード（第４のフォト・カプラ）
（第４のスイッチ手段）ＰＨＤ５発光ダイオード（第５のフォト・カプラ）
（第５のスイッチ手段）ＰＨＴ１受光トランジスタ（第１のフォト・カプ
ラ）（第１のスイッチ手段）ＰＨＴ２受光トランジスタ（第２のフォト・カプ
ラ）（第２のスイッチ手段）ＰＨＴ３受光トランジスタ（第３のフォト・カプ
ラ）（第３のスイッチ手段）ＰＨＴ４受光トランジスタ（第４のフォト・カプ
ラ）（第４のスイッチ手段）ＰＨＴ５受光トランジスタ（第５のフォト・カプ
ラ）（第５のスイッチ手段）Ｒ１抵抗（閾値設定手段）Ｒ２抵抗（閾値設定手段）Ｒ３抵抗Ｒ４抵抗Ｓ１第１スイッチ（外部入力１）（外部入力接
点部）Ｓ２第２スイッチ（外部入力２）（外部入力接
点部）Ｓ３第３スイッチ（起動用外部入力）（起動用
外部入力接点部）Ｔ１１入力端子Ｔ１２入力端子Ｔ２１入力端子Ｔ２２入力端子Ｔ３１入力端子Ｔ３２入力端子ＺＤ閾値設定用ツェナーダイオード（閾値設定
手段）Ｔｒ起動用トランジスタ（起動信号出力部）
（起動用スイッチ手段）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１３日（２００２．３．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】リレー装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【００１１】

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るリレー装置は、入力端子に対応して
設けられた少なくとも一方及び他方の自己保持用リレー
と、電気エネルギを蓄積し且つ放電するダイオードと、
ダイオードに通電してダイオードに電気エネルギを蓄積
させる通電手段と、一方の自己保持用リレーの入力側に
起動信号を出力して一方の自己保持用リレーに自己保持
回路を形成させる一方の起動手段と、一方の自己保持用
リレーの自己保持動作により作動して、ダイオードに蓄
えられた電気エネルギを起動信号として出力し他方の自
己保持用リレーに自己保持回路を形成させる他方の起動
手段と、一方及び他方の自己保持用リレーの自己保持動
作により作動して負荷に接続される出力端子に出力信号
を出力する出力手段とを備え、一方及び他方の自己保持
用リレーを電磁リレーで構成すると共に、他方の起動手
段を、ダイオードを含む電子回路で構成するようにした
ものである。

【００１４】かかる構成により、通電手段によりダイオ
ードに電気エネルギを蓄積し、一方の起動手段により一
方の自己保持用リレーの入力側に起動信号を出力して一
方の自己保持用リレーに自己保持回路を形成させ、この
一方の自己保持用リレーの自己保持動作により他方の起
動手段が作動して、ダイオードに蓄えられた電気エネル
ギを起動信号として出力して他方の自己保持用リレーに
自己保持回路を形成させて、出力手段の出力端子間を導
通させて、これに接続された負荷を駆動することができ
る。

【００１５】この場合、一方及び他方の自己保持用リレ
ーを電磁リレーで構成すると共に、他方の起動手段をダ
イオードを含む電子回路で構成してあるために、リレー
装置を、安全機能を損ねることなく小型化することがで
き、また、低コスト化することができる。

【００１６】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、通電手段によりダイオードに電気エネル
ギを蓄えようとするが、一方の起動手段がショート故障
しているために、一方の自己保持用リレーが自己保持回
路を形成してダイオードに充分に電荷を蓄えることがで
きない。

【００１７】一方の自己保持用リレーが自己保持される
ことで他方の起動手段が作動するが、ダイオードに十分
に電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己保
持用リレーに自己保持回路を形成させることができず、
出力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されないこ
とになる。

【００１９】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電するダイオードと、他方の自己保持用リレ
ーに起動信号を出力する起動用スイッチ手段と、一方の
自己保持用リレーの自己保持動作時に作動してダイオー
ドに蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力する
第１のスイッチ手段と、第１のスイッチ手段からの出力
信号を受けて作動して電源側電圧を起動用スイッチ手段
に導き、起動用スイッチ手段を作動する第２のスイッチ
手段とで構成するようにした。

【００２０】そして、起動用スイッチ手段が起動用トラ
ンジスタであり、第１のスイッチ手段が、一方の自己保
持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオード
と、この発光ダイオードの出力により作動してダイオー
ドに蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力する
受光トランジスタとからなる第１のフォト・カプラで構
成してあり、第２のスイッチ手段が、第１のフォト・カ
プラの受光トランジスタの出力信号を受けて出力する発
光ダイオードと、この発光ダイオードの出力により作動
して電源側電圧を起動用トランジスタに導き、起動用ト
ランジスタを作動する受光トランジスタとからなる第２
のフォト・カプラで構成してある。

【００２１】したがって、通電手段によりダイオードに
電気エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作により第１のスイッチ手段を作動させ
てダイオードに蓄えられた電気エネルギを起動信号とし
て出力させ、この起動信号により第２のスイッチ手段を
作動させて電源側電圧を起動用スイッチ手段（起動用ト
ランジスタ）に導き、この起動用スイッチ手段（起動用
トランジスタ）を作動させて他方の自己保持用リレーを
自己保持作動させ、これにより出力端子間を導通し、こ
れに接続された負荷を駆動することができる。

【００２３】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、ダイオードに十
分に電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己
保持用リレーに自己保持回路を形成させることができ
ず、出力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されな
いことになり、この負荷が駆動されないことで、安全機
能を一層高めることができるばかりか、ショート故障が
生じたことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００２４】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電するダイオードと、一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作時に作動してダイオードに蓄えられた
電気エネルギを起動信号として出力する第３のスイッチ
手段と、第３のスイッチ手段からの起動信号を受けて作
動して電源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力側に
導き、他方の自己保持用リレーを自己保持動作させる第
４のスイッチ手段とで構成するようにした。

【００２５】そして、第３のスイッチ手段が、一方の自
己保持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオ
ードと、この発光ダイオードの出力により作動してダイ
オードに蓄えられた電気エネルギを起動信号として出力
する受光トランジスタとからなる第３のフォト・カプラ
で構成してあり、第４のスイッチ手段が、第３のフォト
・カプラの受光トランジスタの出力信号を受けて出力す
る発光ダイオードと、この発光ダイオードの出力により
作動して電源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力側
に導き、他方の自己保持用リレーを自己保持動作させる
受光トランジスタとからなる第４のフォト・カプラで構
成してある。

【００２６】したがって、通電手段によりダイオードに
電気エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作により第３のスイッチ手段を作動させ
てダイオードに蓄えられた電気エネルギを起動信号とし
て出力させ、この起動信号により第４のスイッチ手段を
作動させて電源側電圧を他方の自己保持用リレーの入力
側に導き、他方の自己保持用リレーを自己保持作動さ
せ、これにより出力端子間を導通し、これに接続された
負荷を駆動することができる。

【００２８】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、ダイオードに十
分に電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己
保持用リレーに自己保持回路を形成させることができ
ず、出力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されな
いことになり、この負荷が駆動されないことで、安全機
能を一層高めることができるばかりか、ショート故障が
生じたことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００２９】また、本発明に係るリレー装置では、自己
保持用リレーを強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成
し、他方の起動手段を、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に電気エ
ネルギを放電するダイオードと、他方の自己保持用リレ
ーに起動信号を出力する起動用スイッチ手段と、一方の
自己保持用リレーの自己保持動作時に作動してダイオー
ドに蓄えられた電気エネルギを起動用スイッチ手段に導
き、この起動用スイッチ手段を作動する第５のスイッチ
手段とで構成するようにした。

【００３０】そして、起動用スイッチ手段が起動用トラ
ンジスタであり、第５のスイッチ手段を、一方の自己保
持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオード
と、この発光ダイオードの出力により作動してダイオー
ドに蓄えられた電気エネルギを起動信号として起動用ト
ランジスタに導き起動用トランジスタを作動する受光ト
ランジスタとからなる第５のフォト・カプラで構成する
ようにしてもよい。

【００３１】したがって、通電手段によりダイオードに
電気エネルギを蓄積し、そして、一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作により第５のスイッチ手段を作動させ
てダイオードに蓄えられた電気エネルギを起動信号とし
て出力させ、この起動信号により起動用スイッチ手段
（起動用トランジスタ）を作動させて他方の自己保持用
リレーを自己保持作動させ、これにより出力端子間を導
通し、これに接続された負荷を駆動することができる。

【００３３】また、一方の起動手段にショート故障が生
じた場合には、一方の自己保持用リレーが自己保持され
ることで他方の起動手段が作動するが、ダイオードに十
分に電気エネルギが蓄えられていないので、他方の自己
保持用リレーに自己保持回路を形成させることができ
ず、出力手段の出力端子間が導通せず負荷は駆動されな
いことになり、この負荷が駆動されないことで、安全機
能を一層高めることができるばかりか、ショート故障が
生じたことを容易に且つ早期に見つけることができる。

【００３７】そして、閾値設定手段が、容量値を変える
ことで充電電圧を可変するダイオードと、ダイオードに
蓄える電荷を制限する抵抗と、ダイオードの充電電圧が
設定電圧より高い場合に、駆動電圧を出力する閾値設定
用ツェナダイオードとを備えた。

【００３８】かかる構成により、起動用トランジスタが
作動する閾値を、抵抗と閾値設定用ツェナダイオードと
ダイオードをどのように選ぶかにより設定することがで
きるし、また、閾値を変更することで、ユーザーの希望
等により、起動用外部入力のショート故障機能をなくす
ことができるために、回路構成を変えることなく、同一
の基板で２仕様のリレー装置ができる。

【００４０】

【００４１】（実施の形態１）図１に本発明に係るリレ
ー装置の実施の形態１の構成を示す。同図に示すよう
に、この安全機能付きのリレー装置は、それぞれ外部入
力接点部（外部接点）が接続される２個の入力端子Ｔ１
１、Ｔ１２並びにＴ２１、Ｔ２２と、入力端子Ｔ１１、
Ｔ１２並びにＴ２１，Ｔ２２に対応して設けられた２個
の入力対応電磁リレー（以下、他方の自己保持用リレー
である第１電磁リレー、一方の自己保持用リレーである
第２電磁リレーという）と、電気エネルギを蓄積し且つ
放電するコンデンサＣと、このコンデンサＣに通電して
コンデンサＣに電気エネルギを蓄積させる通電手段と、
一方の自己保持用リレーである第２電磁リレーの入力側
に起動信号を出力してこの第２電磁リレーに自己保持回
路を形成させる一方の起動手段と、第２電磁リレーの自
己保持動作により作動して第１の電磁リレーの入力側に
起動信号を出力して、この第１の電磁リレーに自己保持
回路を形成させる他方の起動手段と、第１、第２の電磁
リレーの自己保持動作により作動して負荷（（図示せ
ず）に接続される出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に出力信
号を出力する出力手段とを備えている。

【００４４】そして、他方の起動手段は、第１電磁リレ
ーに対して自己保持セット信号を出力する自己保持セッ
ト信号出力手段であって電子回路で構成してある。すな
わち、他方の起動手段は、通電により電気エネルギを蓄
え且つ一方の自己保持用リレーである第２の電磁リレー
の自己保持動作時に電気エネルギを放電するコンデンサ
Ｃと、他方の自己保持用リレーである第１の電磁リレー
に起動信号を出力する起動用スイッチ手段である起動用
トランジスタＴｒと、第２の電磁リレーの自己保持動作
時に作動してコンデンサＣに蓄えられた電気エネルギを
起動信号として出力する第１のスイッチ手段と、この第
１のスイッチ手段からの出力信号を受けて作動して電源
側電圧を起動用トランジスタＴｒに導き、この起動用ト
ランジスタＴｒを作動する第２のスイッチ手段とで構成
してある。

【００４５】ここで、第１のスイッチ手段は、第２の電
磁リレー自己保持動作時に出力する発光ダイオードＰＨ
Ｄ１と、この発光ダイオードＰＨＤ１の出力により作動
してコンデンサＣに蓄えられた電気エネルギを起動信号
として出力する受光トランジスタＰＨＴ１とからなる第
１のフォト・カプラ（フォト・トランジスタカプラ）で
構成してある。

【００４７】第２電磁リレーに対して自己保持セット信
号を出力する自己保持セット信号出力手段は、入力端子
Ｔ３１、Ｔ３２に接続された起動用外部入力（起動用外
部入力接点部）である第３スイッチ（リセットスイッ
チ）Ｓ３で構成してある。

【００５４】したがって、第１、第２スイッチＳ１、Ｓ
２はダイオードＣの通電手段を構成しており、第３スイ
ッチＳ３は第２の電磁リレーを自己保持回路を起動する
一方の起動手段を構成している。

【００５５】第１のスイッチＳ１と、第２電磁リレーの
制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ
１と、ダイオードＣと、第２スイッチＳ２とは、電源Ｅ
を経由する閉回路に、この順序に直列に接続されて挿入
されており、また、第１のスイッチＳ１と、第２電磁リ
レーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、
抵抗Ｒ１と、閾値設定用ツェナダイオードＺＤと、抵抗
Ｒ２と、第１のフォト・カプラの受光トランジスタＰＨ
Ｔ１と、第２のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ
２とは、この順序に直列に接続されて電源Ｅを経由する
閉回路に挿入してある。

【００５７】ダイオードＣは、容量値を変えることで充
電電圧（充放電カーブ）を変えることができる閾値調整
コンデンサであり、抵抗Ｒ１はダイオードＣに蓄える電
荷を制限する抵抗であり、抵抗Ｒ２はダイオードＣから
の放電電流の電流値を調整する抵抗であり、Ｒ３は起動
用トランジスタＴｒのベース−エミッタ間抵抗であり、
Ｒ４は起動用トランジスタＴｒのベースに流れる電流を
調整する抵抗である。そして、閾値設定用ツェナダイオ
ードＺＤは、ダイオードＣの充電電圧が設定電圧を越え
た場合に、抵抗Ｒ２、第１のフォト・カプラの受光トラ
ンジスタＰＨＴ１及び第２のフォト・カプラの発光ダイ
オードＰＨＤ２に電流を流すように働く。

【００５８】したがって、コンデンサＣと、閾値設定用
ツェナダイオードＺＤと、抵抗Ｒ２とは、起動用トラン
ジスタＴｒを駆動する駆動電圧の閾値を設定する閾値設
定手段を構成している。

【００６１】（正常時の動作）外部入力１である第１ス
イッチＳ１並びに外部入力２である第２スイッチＳ２が
閉路されると、コンデンサＣに電荷が蓄えられ、また、
このコンデンサＣ及び抵抗Ｒ１により、図２に示すよう
に充放電カーブを描き、閾値設定用ツェナダイオードＺ
Ｄのカソード側の電位が、例えば２４ＶＤＣになる。

【００６４】この受光トランジスタＰＨＴ１がオン作動
することによりダイオードＣの放電に基づく電流が第２
のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２に流れて、
この発光ダイオードＰＨＤ２に光結合された受光トラン
ジスタＰＨＴ２がオン作動する。

【００６６】なお、起動用トランジスタＴｒが作動する
閾値は、例えば８．２Ｖに設定してあり、この閾値は、
第２のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２を発光
させる、ダイオードＣの放電に基づく電流値に起因して
おり、抵抗Ｒ１と閾値設定用ツェナダイオードＺＤとダ
イオードＣをどのように選ぶかにより設定される。

【００７０】第３スイッチＳ３にショート故障が発生し
ている状態で、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ
２が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じてダイオードＣに電
荷を蓄えようとするが、第３スイッチＳ３がショート故
障しているために、第２電磁リレーのコイルＫ２のプラ
ス側に電圧が加わり、このコイルＫ２が励磁されて制御
用常閉接点Ｋ２−３が開路される。このために、ダイオ
ードＣに充分に電荷を蓄えることができない。

【００７１】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、第１のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ１に
電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ１に光結合さ
れた受光トランジスタＰＨＴ１がオン作動するが、ダイ
オードＣには充分な電荷が、すなわち、８．２Ｖ以上の
電圧を作り出す電荷量が蓄えられていないために、第２
のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ２を発光させ
ることができず、起動用トランジスタＴｒをオン作動さ
せることができない。

【００７９】したがって、本発明に係るリレー装置の実
施の形態２における他方の起動手段は、通電により電気
エネルギを蓄え且つ一方の自己保持用リレーである第２
電磁リレーの自己保持動作時に電気エネルギを放電する
コンデンサと、第２電磁リレーの自己保持動作時に作動
してコンデンサＣに蓄えられた電気エネルギを起動信号
として出力する第３のスイッチ手段と、この第３のスイ
ッチ手段からの起動信号を受けて作動して電源側電圧を
他方の自己保持用リレーである第１電磁リレーの入力側
に導き第１電磁リレーを自己保持動作させる第４のスイ
ッチ手段とで構成してある。

【００８２】そして、第１スイッチＳ１と、第２電磁リ
レーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、
抵抗Ｒ１と、ダイオードＣと、第２スイッチＳ２とは、
電源Ｅを経由する閉回路に、この順序に直列に接続され
て挿入されており、また、第１スイッチＳ１と、第２電
磁リレーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１
と、抵抗Ｒ１と、閾値設定用ツェナダイオードＺＤと、
抵抗Ｒ２と、第３のフォト・カプラの受光トランジスタ
ＰＨＴ３と、第４のフォト・カプラの発光ダイオードＰ
ＨＤ４と、第２スイッチＳ２とは、この順序に直列に接
続されて電源Ｅを経由する閉回路に挿入してある。

【００８３】したがって、コンデンサＣと、閾値設定用
ツェナダイオードＺＤと、抵抗Ｒ２とは、第４のフォト
・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４を駆動する駆動電圧
の閾値を設定する閾値設定手段を構成している。

【００８６】（正常時の動作）外部入力１である第１ス
イッチＳ１並びに外部入力２である第２スイッチＳ２が
閉路されると、ダイオードＣに電荷が蓄えられ、また、
このダイオードＣ及び抵抗Ｒ１により閾値設定用ツェナ
ダイオードＺＤのカソード側の電位が、例えば２４ＶＤ
Ｃになる。

【００８９】この受光トランジスタＰＨＴ３がオン作動
することによりダイオードＣの放電に基づく電流が第４
のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４に流れて、
この発光ダイオードＰＨＤ４に光結合された受光トラン
ジスタＰＨＴ４がオン作動する。

【００９３】第３スイッチＳ３にショート故障が発生し
ている状態で、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ
２が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じてダイオードＣに電
荷を蓄えようとするが、第３スイッチＳ３がショート故
障しているために、第２電磁リレーのコイルＫ２のプラ
ス側に電圧が加わり、このコイルＫ２が励磁されて制御
用常閉接点Ｋ２−３が開路される。このために、ダイオ
ードＣに充分に電荷を蓄えることができない。

【００９４】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、第３のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ３に
電流が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ３に光結合さ
れた受光トランジスタＰＨＴ３がオン作動するが、ダイ
オードＣには充分な電荷が、すなわち、８．２Ｖ以上の
電圧を作り出す電荷量が蓄えられていないために、第４
のフォト・カプラの発光ダイオードＰＨＤ４を発光させ
ることができない。

【０１００】本発明に係るリレー装置の実施の形態３で
は、他方の起動手段は、通電により電気エネルギを蓄え
且つ一方の自己保持用リレーである第２電磁リレーの自
己保持動作時に電気エネルギを放電するダイオードＣ
と、他方の自己保持用リレーである第１電磁リレーに起
動信号を出力する起動用スイッチ手段である起動用トラ
ンジスタＴｒと、第２電磁リレーの自己保持動作時に作
動してダイオードＣに蓄えられた電気エネルギを起動用
トランジスタＴｒに導き、この起動用トランジスタＴｒ
を作動する第５のスイッチ手段とで構成してある。

【０１０１】そして、第５のスイッチ手段は、第２電磁
リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイオードＰＨ
Ｄ５と、この発光ダイオードＰＨＤ５の出力により作動
してダイオードＣに蓄えられた電気エネルギを起動信号
として起動用トランジスタＴｒに導き、この起動用トラ
ンジスタＴｒを作動する受光トランジスタＰＨＴ５とか
らなる第５のフォト・カプラ（フォト・トランジスタカ
プラ）で構成してある。

【０１０５】また、第１スイッチＳ１と、第２電磁リレ
ーの制御用常閉接点Ｋ２−３と、ダイオードＤ１と、抵
抗Ｒ１と、ダイオードＣとは電源Ｅを経由する閉回路
に、この順序に直列に接続されて挿入されており、ま
た、この閉回路に、ダイオードＣに並列するようにし
て、閾値設定用ツェナダイオードＺＤと、抵抗Ｒ２と、
第５のフォト・カプラの受光トランジスタＰＨＴ５と、
抵抗Ｒ３とがこの順序に直列接続されて挿入されてい
る。そして、受光トランジスタＰＨＴ５のエミッタ側
（出力側）は起動用トランジスタＴｒのベース側に接続
してある。

【０１０６】なお、ダイオードＣと閾値設定用ツェナダ
イオードＺＤと抵抗Ｒ２とで起動用トランジスタＴｒを
駆動する駆動電圧の閾値を設定する閾値設定手段が構成
してある。

【０１１０】まず、パターン１では、外部入力２である
第２スイッチＳ２が閉路される。次に、外部入力１であ
る第１スイッチＳ１が閉路されると、ダイオードＣに電
荷が蓄えられ、また、閾値設定用ツェナダイオードＺＤ
のカソード側の電位が、例えば２４ＶＤＣになる。

【０１１３】受光トランジスタＰＨＴ５がオン作動する
ことによりダイオードＣの放電に基づく電圧が起動用ト
ランジスタＴｒのベースに印加されて、この起動用トラ
ンジスタＴｒがオン作動し、第１電磁リレーのコイルＫ
１が励磁されて、出力用常開接点Ｋ１−２が閉路され、
制御用常開接点Ｋ１−１が閉路され、制御用常閉接点Ｋ
１−３が開路される。

【０１１４】なお、起動用トランジスタＴｒが作動する
閾値は、例えば８．２Ｖに設定してあり、この閾値は、
抵抗Ｒ１と閾値設定用ツェナダイオードＺＤとダイオー
ドＣをどのように選ぶかにより設定される。

【０１１７】パターン２では、外部入力１である第１ス
イッチＳ１が閉路される。ここで、ダイオードＣに電荷
が蓄えられ、閾値設定用ツェナダイオードＺＤのカソー
ド側の電位が２４ＶＤＣになる。次に、外部入力２であ
る第２スイッチＳ２が閉路される。

【０１２０】まず、パターン１では、外部入力２である
第２スイッチＳ２が閉路される。次に、外部入力１であ
る第１スイッチＳ１が閉路されると、抵抗Ｒ１を通じて
ダイオードＣに電荷を蓄えようとするが、第３スイッチ
Ｓ３がショート故障しているために、第２電磁リレーの
コイルＫ２のプラス側に電圧が加わり、このコイルＫ２
が励磁されて制御用常閉接点Ｋ２−３が開路される。こ
のために、ダイオードＣに充分に電荷を蓄えることがで
きない。

【０１２１】第２電磁リレーのコイルＫ２が励磁される
ことで、自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−１が閉路
し、発光ダイオードＰＨＤ５に電流が流れて、この発光
ダイオードＰＨＤ５に光結合された受光トランジスタＰ
ＨＴ５がオン作動するが、ダイオードＣには充分な電荷
が、すなわち、８．２Ｖ以上の電圧を作り出す電荷量が
蓄えられていないために、起動用トランジスタＴｒをオ
ン作動させることができない。

【０１２３】また、パターン２で、外部入力１である第
１スイッチＳ１が閉路される。ここで、抵抗Ｒ１を通じ
てダイオードＣに電荷を蓄えようとするが、第３スイッ
チＳ３がショート故障しているために、第２電磁リレー
のコイルＫ２のプラス側に電圧が加わり、このコイルＫ
２が励磁されて、出力用常開接点Ｋ２−２及び制御用常
開接点Ｋ２−１が閉路され、制御用常閉接点Ｋ２−３が
開路される。

【０１２５】次に、外部入力２である第２スイッチＳ２
が閉路されると同時に、発光ダイオードＰＨＤ５に電流
が流れて、この発光ダイオードＰＨＤ５に光結合された
受光トランジスタＰＨＴ５がオン作動するが、ダイオー
ドＣには充分な電荷が、すなわち、８．２Ｖ以上の電圧
を作り出す電荷量が蓄えられていないために、起動用ト
ランジスタＴｒをオン作動させることができない。

【０１２９】

【図面の簡単な説明】

【図２】同リレー装置におけるダイオードの充放電カー
ブの線図である。

【図３】同リレー装置におけるタイムチャートである。

【図６】従来のリレー装置の構成を示す回路図である。

【符号の説明】Ｃダイオード（閾値設定手段）Ｄ１〜Ｄ５ダイオードＫ１第１の電磁リレー（他方の自己保持用リレ
ー）のコイルＫ１−１自己保持用の制御用常開接点Ｋ１−２出力用常開接点Ｋ１−３制御用常閉接点Ｋ２第２の電磁リレー（一方の自己保持用リレ
ー）のコイルＫ２−１自己保持用の制御用常開接点Ｋ２−２出力用常開接点Ｋ２−３制御用常閉接点ＯＵＴ１出力端子（出力手段）ＯＵＴ２出力端子（出力手段）ＰＨＤ１発光ダイオード（第１のフォト・カプラ）
（第１のスイッチ手段）ＰＨＤ２発光ダイオード（第２のフォト・カプラ）
（第２のスイッチ手段）ＰＨＤ３発光ダイオード（第３のフォト・カプラ）
（第３のスイッチ手段）ＰＨＤ４発光ダイオード（第４のフォト・カプラ）
（第４のスイッチ手段）ＰＨＤ５発光ダイオード（第５のフォト・カプラ）
（第５のスイッチ手段）ＰＨＴ１受光トランジスタ（第１のフォト・カプ
ラ）（第１のスイッチ手段）ＰＨＴ２受光トランジスタ（第２のフォト・カプ
ラ）（第２のスイッチ手段）ＰＨＴ３受光トランジスタ（第３のフォト・カプ
ラ）（第３のスイッチ手段）ＰＨＴ４受光トランジスタ（第４のフォト・カプ
ラ）（第４のスイッチ手段）ＰＨＴ５受光トランジスタ（第５のフォト・カプ
ラ）（第５のスイッチ手段）Ｒ１抵抗（閾値設定手段）Ｒ２抵抗（閾値設定手段）Ｒ３抵抗Ｒ４抵抗Ｓ１第１スイッチ（外部入力１）（外部入力接
点部）Ｓ２第２スイッチ（外部入力２）（外部入力接
点部）Ｓ３第３スイッチ（起動用外部入力）（起動用
外部入力接点部）Ｔ１１入力端子Ｔ１２入力端子Ｔ２１入力端子Ｔ２２入力端子Ｔ３１入力端子Ｔ３２入力端子ＺＤ閾値設定用ツェナダイオード（閾値設定手
段）Ｔｒ起動用トランジスタ（起動信号出力部）
（起動用スイッチ手段）

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力端子に対応して設けられた少なくと
も一方及び他方の自己保持用リレーと、電気エネルギを蓄積し且つ放電する誘電体と、前記誘電体に通電して前記誘電体に前記電気エネルギを
蓄積させる通電手段と、前記一方の自己保持用リレー
の入力側に起動信号を出力して前記一方の自己保持用リ
レーに自己保持回路を形成させる一方の起動手段と、前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作により作動
して、前記誘電体に蓄えられた電気エネルギを起動信号
として出力し前記他方の自己保持用リレーに自己保持回
路を形成させる他方の起動手段と、前記一方及び他方の自己保持用リレーの自己保持動作に
より作動して負荷に接続される出力端子に出力信号を出
力する出力手段とを備え、前記一方及び他方の自己保持用リレーを電磁リレーで構
成すると共に、前記他方の起動手段を、前記誘電体を含
む電子回路で構成するようにしたことを特徴とするリレ
ー装置。
【請求項２】前記自己保持用リレーを強制ガイド機構
付きの電磁リレーで構成し、前記他方の起動手段を、通電により前記電気エネルギを
蓄え且つ前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作時
に前記電気エネルギを放電する前記誘電体と、前記他方
の自己保持用リレーに起動信号を出力する起動用スイッ
チ手段と、前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作
時に作動して前記誘電体に蓄えられた前記電気エネルギ
を前記起動信号として出力する第１のスイッチ手段と、
前記第１のスイッチ手段からの前記出力信号を受けて作
動して電源側電圧を前記起動用スイッチ手段に導き、前
記起動用スイッチ手段を作動する第２のスイッチ手段と
で構成するようにした請求項１に記載のリレー装置。
【請求項３】前記起動用スイッチ手段が起動用トラン
ジスタであり、前記第１のスイッチ手段が、前記一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作時に出力する発光ダイオードと、この
発光ダイオードの出力により作動して前記誘電体に蓄え
られた前記電気エネルギを前記起動信号として出力する
受光トランジスタとからなる第１のフォト・カプラで構
成してあり、前記第２のスイッチ手段が、前記第１のフォト・カプラ
の前記受光トランジスタの前記出力信号を受けて出力す
る発光ダイオードと、この発光ダイオードの出力により
作動して前記電源側電圧を前記起動用トランジスタに導
き、前記起動用トランジスタを作動する受光トランジス
タとからなる第２のフォト・カプラで構成してある請求
項２に記載のリレー装置。
【請求項４】前記自己保持用リレーを強制ガイド機構
付きの電磁リレーで構成し、前記他方の起動手段を、通電により前記電気エネルギを
蓄え且つ前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作時
に前記電気エネルギを放電する前記誘電体と、前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作時に作動し
て前記誘電体に蓄えられた前記電気エネルギを前記起動
信号として出力する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段からの前記起動信号を受けて作
動して電源側電圧を前記他方の自己保持用リレーの入力
側に導き、前記他方の自己保持用リレーを自己保持動作
させる第４のスイッチ手段とで構成するようにした請求
項１に記載のリレー装置。
【請求項５】前記第３のスイッチ手段が、前記一方の
自己保持用リレーの自己保持動作時に出力する発光ダイ
オードと、この発光ダイオードの出力により作動して前
記誘電体に蓄えられた前記電気エネルギを前記起動信号
として出力する受光トランジスタとからなる第３のフォ
ト・カプラで構成してあり、前記第４のスイッチ手段が、前記第３のフォト・カプラ
の前記受光トランジスタの前記出力信号を受けて出力す
る発光ダイオードと、この発光ダイオードの出力により
作動して前記電源側電圧を前記他方の自己保持用リレー
の入力側に導き、前記他方の自己保持用リレーを自己保
持動作させる受光トランジスタとからなる第４のフォト
・カプラで構成してある請求項４に記載のリレー装置。
【請求項６】前記自己保持用リレーを強制ガイド機構
付きの電磁リレーで構成し、前記他方の起動手段を、通電により前記電気エネルギを
蓄え且つ前記一方の自己保持用リレーの自己保持動作時
に前記電気エネルギを放電する前記誘電体と、前記他方
の自己保持用リレーに前記起動信号を出力する起動用ス
イッチ手段と、前記一方の自己保持用リレーの自己保持
動作時に作動して前記誘電体に蓄えられた前記電気エネ
ルギを前記起動用スイッチ手段に導き前記起動用スイッ
チ手段を作動する第５のスイッチ手段とで構成するよう
にした請求項１に記載のリレー装置。
【請求項７】前記起動用スイッチ手段が起動用トラン
ジスタであり、前記第５のスイッチ手段を、前記一方の自己保持用リレ
ーの自己保持動作時に出力する発光ダイオードと、この
発光ダイオードの出力により作動して前記誘電体に蓄え
られた前記電気エネルギを前記起動信号として前記起動
用トランジスタに導き前記起動用トランジスタを作動す
る受光トランジスタとからなる第５のフォト・カプラで
構成するようにした請求項６に記載のリレー装置。
【請求項８】前記通電手段が、前記一方の自己保持用
リレーに対して自己保持セット信号を出力する外部入力
接点部であり、前記一方の起動手段が、前記一方の自己保持用リレーに
対して自己保持セット信号を出力する起動用外部入力接
点部である請求項１乃至請求項７に記載のリレー装置。
【請求項９】前記起動用トランジスタを駆動する駆動
電圧の閾値を設定する閾値設定手段を有する請求項３又
は請求項７に記載のリレー装置。
【請求項１０】前記第４のフォト・カプラにおける前
記受光トランジスタを駆動する駆動電圧の閾値を設定す
る閾値設定手段を有する請求項５に記載のリレー装置。
【請求項１１】前記閾値設定手段が、容量値を変える
ことで充電電圧を可変する前記誘電体と、前記誘電体に
蓄える電荷を制限する抵抗と、前記誘電体の充電電圧が
設定電圧より高い場合に、前記駆動電圧を出力する閾値
設定用ツェナーダイオードとを備えた請求項９又は請求
項１０に記載のリレー装置。