JP2018113221A - 直流開閉器のアーク消去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く、かつ小型で安価な装置を提供する。【解決手段】アーク消去装置（２）は、機械式の第１スイッチ（ＳＷ１）に並列接続される半導体スイッチ（ＴＲ４）、第１スイッチ（ＳＷ１）の両接点間に発生する電圧により、半導体スイッチ（ＴＲ４）をオンにする電圧を出力する定電圧回路（２２）、および半導体スイッチ（ＴＲ４）のオンから所定時間経過後に、半導体スイッチ（ＴＲ４）をオフにする第２タイマ回路（２３）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、直流開閉器の接点間に生じるアークを消去する直流開閉器のアーク消去装置に関する。

従来、直流開閉器に生じるアークを消去するアーク消去装置が知られている。アーク消去装置は、例えば特許文献１に開示されているように、直流開閉器と並列に接続され、直流開閉器の接点間に生じるアークを消去する。

特許文献１に記載のアーク消去装置は、具体的には、直流電源、機械式スイッチ、半導体スイッチ、電源回路、制御回路および時限回路を備えている。機械式スイッチは直流電源と直列に接続され、半導体スイッチは機械式スイッチと並列に接続され、制御回路は半導体スイッチをオンオフさせ、電源回路は制御回路を駆動する。時限回路は、機械式スイッチの一方の接点と電源回路との間に接続され、電源回路の稼働時間を設定する。このような構成により、上記アーク消去装置は、機械式スイッチに生じるアークの電圧を利用し、半導体スイッチをオンにしてアークを消去する。

なお、機械式スイッチに生じるアークは、機械式スイッチを閉じる場合および開く場合のいずれの場合にも生じる。しかしながら、機械式スイッチを閉じる場合のアークは小さいのに対し、機械式スイッチを開く場合のアークは大きいので、機械式スイッチに与えるダメージが大きい。

特許第３４４１８１３号公報 特公平７−６２９７０号公報

特許文献１の構成では、機械式スイッチにアークが発生して半導体スイッチがオンになった場合、その後半導体スイッチがオフする場合には次のような過程を辿る。すなわち、半導体スイッチがオフする過程では、時限回路が動作を停止し、これにより電源回路の出力電圧が低下し、やがて制御回路が半導体スイッチのオン状態を維持できなくなり、半導体スイッチがオフする。

この場合、半導体スイッチは、インピーダンスが十分に低い導通状態からインピーダンスが極めて高い不導通状態に徐々に変化する。このため、半導体スイッチは、オン状態からオフ状態に変化する場合の過渡期間が長くなり、これによって電力損失が増加し、発熱量が多くなる。したがって、半導体スイッチは、電力損失が許容損失の限界を超えて増加する結果、故障する虞がある。

そこで、半導体スイッチとしては、許容損失に十分余裕のある高価な素子を用いる必要がある。また、半導体スイッチがより大きな電流を遮断する場合、アーク消去装置には半導体スイッチの温度上昇を抑制する放熱構造が必要になる。この場合には、アーク消去装置の構造が複雑になり、装置の小型化の障害となる。

したがって、本発明の一態様は、信頼性が高く、かつ小型で安価な直流開閉器のアーク消去装置の提供を目的としている。

本発明の一態様に係るアーク消去装置は、負荷装置の直流電源と直列に接続された機械式の第１スイッチに並列に接続される半導体スイッチと、前記第１スイッチの両接点に接続され、前記第１スイッチを開いたときに前記両接点の間に発生する電圧により、前記半導体スイッチをオンにする電圧を出力する電源回路と、前記電源回路と前記半導体スイッチとの間に設けられ、前記電源回路の出力電圧を受けて動作し、前記半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、前記電源回路から前記半導体スイッチへの電圧供給を遮断し、前記半導体スイッチをオフにするタイマ回路とを備えている。

上記の構成によれば、第１スイッチを開くと、第１スイッチの両接点間に電圧が発生し、電源回路は、その電圧により、半導体スイッチをオンにする電圧を出力し、半導体スイッチはオンとなる。半導体スイッチがオンになると、電流は第１スイッチを迂回して半導体スイッチに流れる。したがって、第１スイッチの接点間では、アークが解消し、あるいはアークが発生しない。

一方、タイマ回路は、半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、電源回路から半導体スイッチへの電圧供給を遮断し、半導体スイッチをオフにする。この場合、タイマ回路は、半導体スイッチの導通時間を任意に設定し、第１スイッチの接点間での電流の消去に必要な最小時間だけ、半導体スイッチをオンさせることができる。

すなわち、半導体スイッチは、タイマ回路の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。これにより、半導体スイッチは、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチには、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がなく、アーク消去装置は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記電源回路は、定電圧回路である構成としてもよい。

上記の構成によれば、タイマ回路には、電源回路としての定電圧回路から、安定した一定の電圧が供給される。したがって、タイマ回路は、直流電源の電圧や負荷電流等が変化した場合であっても、半導体スイッチを、オン時点からの所定時間の経過後に正確にオフにさせることができる。これにより、半導体スイッチの熱損失を一定量に抑制し、半導体スイッチを確実に保護することができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第１スイッチの一方の接点と前記電源回路との間の通電路に設けられ、前記半導体スイッチがオフとなった後に、前記通電路を遮断する遮断回路を備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、遮断回路（例えば他のタイマ回路）は、半導体スイッチがオフとなった後に、第１スイッチの一方の接点と電源回路との間の通電路を遮断する。したがって、アーク消去装置は、負荷装置の直流電源から電気的に切り離された安定な状態となる。これにより、直流電源の電力がアーク消去装置によって消費され続ける事態を阻止することができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第１スイッチと前記半導体スイッチとの間に、前記タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、前記半導体スイッチがオンになっている場合に、前記半導体スイッチを流れる電流によって断線するチップ抵抗器が直列に設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、チップ抵抗器は、例えば半導体スイッチの短絡故障により、タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、半導体スイッチがオンになっている場合に、断線して半導体スイッチを流れる電流を遮断し、回路を保護する。

ここで、チップ抵抗器は、従来使用されているヒューズよりも、小型かつ安価であるので、アーク消去装置の小型化および低価格化を実現することができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記チップ抵抗器は、導電部分が金属薄膜である構成としてもよい。

上記の構成によれば、チップ抵抗器は、導電部分が金属薄膜であるので、タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、半導体スイッチがオンになっている場合に、溶断して断線するので、回路を確実に保護する。

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第１スイッチと前記半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは前記電源回路の動作を停止させる位置に設けられたノーマルオープンの第２スイッチを備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、第１スイッチと半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは電源回路の動作を停止させる位置にノーマルオープンの第２スイッチが設けられている。したがって、ユーザが負荷装置に対して直流電源を取り外した後、取り付けた場合であっても、ノーマルオープンの第２スイッチが設けられていることにより、負荷装置にパルス電流が流れることはない。したがって、負荷装置はユーザが予期しない挙動を生じることがなく、アーク消去装置は、直流電源の起動時における負荷装置の不要な挙動を防止することができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記第２スイッチは、前記第１スイッチとともに、負荷装置である電動工具のトリガスイッチに組み込まれ、前記トリガスイッチを押し込むときには、先に前記第２スイッチが閉じ、その後、前記第１スイッチが閉じる一方、前記トリガスイッチを戻すときには、先に前記第１スイッチが開き、その後、前記第２スイッチが開くようになっている構成としてもよい。

上記の構成によれば、トリガスイッチを有する電動工具において、トリガスイッチに対するユーザの操作による、第１スイッチを閉じる場合および開く場合に発生するアークを消去することができる。また、ユーザがトリガスイッチを操作していない場合において、ユーザが電動工具に対して直流電源を取り外した後、取り付けた場合の電動工具のユーザが予期しない挙動を防止することができる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、筐体（例えばソケット）を有し、前記筐体に、前記負荷装置の前記第１スイッチと接続する接続部、並びに前記負荷装置の前記直流電源および負荷と接続する接続部が設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、アーク消去装置は、回路の構成要素を筐体内に収容し、ユニット化した構成とすることができるので、各種負荷装置への適用が容易となる。

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記負荷は車載用モータであり、前記第１スイッチは前記車載用モータをオンオフさせるリレーである構成としてもよい。

上記の構成によれば、アーク消去装置は、頻繁に動作するリレーに対してアークによる接点の摩耗を防止して長寿命化し、車載用に適した構成とすることができる。

本発明の一態様によれば、半導体スイッチは、タイマ回路の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。これにより、半導体スイッチは、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチには、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がなく、アーク消去装置は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

本発明の実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示すブロック図である。 図１に示した負荷装置およびアーク消去装置の回路図である。 本発明の他の実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示す回路図である。 本発明の他の実施形態のアーク消去装置を備えた負荷装置である電動工具の一例を示す正面図である。 図３に示したアーク消去装置の各部の動作を示すタイミングチャートである。 本発明のさらに他の実施形態を示すものであって、アーク消去装置の適用例を示すブロック図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態は、一例として、負荷装置が携帯式の電動工具であり、アーク消去装置が上記負荷装置に組み込まれている場合について説明する。図１は、本実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示すブロック図である。

（負荷装置１の構成）
図１に示すように、負荷装置１は、直流電源Ｅ１、負荷１１および第１スイッチ（直流開閉器）ＳＷ１を備え、これらが閉ループを構成するように直列に接続されている。直流電源Ｅ１は例えば蓄電池であり、負荷１１は例えばモータであり、第１スイッチＳＷ１は有接点を有する機械式のスイッチである。

（アーク消去装置２の構成）
アーク消去装置２は、半導体スイッチＴＲ４、第１タイマ回路（遮断回路）２１、定電圧回路２２、第２タイマ回路（タイマ回路）２３および保護回路２４を備えている。

半導体スイッチＴＲ４は、本実施形態ではＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、ドレインが正側の第１通電路２５ａと接続され、ソースが負側の第２通電路２５ｂと接続されている。第１通電路２５ａは正側接続端子Ｔ１と接続され、正側接続端子Ｔ１は、第１スイッチＳＷ１の一方の端子と接続されている。また、第２通電路２５ｂは負側接続端子Ｔ２と接続され、負側接続端子Ｔ２は、第１スイッチＳＷ１の他方の端子と接続されている。正側接続端子Ｔ１から半導体スイッチＴＲ４を経て負側接続端子Ｔ２に至る回路は、第１スイッチＳＷ１に対する迂回回路２８となっており、半導体スイッチＴＲ４は、第１スイッチＳＷ１と並列に接続されている。

定電圧回路２２は、第１通電路２５ａおよび第２通電路２５ｂと接続されている。定電圧回路２２と第１通電路２５ａとの接続は、第１通電路２５ａから定電圧回路２２に向う方向を順方向とするダイオードＤ２を介して行われている。定電圧回路２２は、第１通電路２５ａおよび第２通電路２５ｂから給電されて一定電圧を半導体スイッチＴＲ４へ出力する電源回路である。

第１タイマ回路２１は、第１通電路２５ａにおける、第１通電路２５ａと半導体スイッチＴＲ４との接続部と第１通電路２５ａとダイオードＤ２との接続部との間に設けられている。第１タイマ回路２１は、アーク消去装置２の動作開始から一定時間が経過すると、すなわちコンデンサＣ１の充電が完了すると（コンデンサＣ１の電荷が満杯になると）、第１通電路２５ａを遮断する。

第２タイマ回路２３および保護回路２４は、定電圧回路２２と半導体スイッチＴＲ４との間に設けられ、第２タイマ回路２３は定電圧回路２２の直後の後段に設けられ、保護回路２４は第２タイマ回路２３の後段に設けられている。

第２タイマ回路２３は、動作開始から一定時間が経過すると動作を停止し、これによって定電圧回路２２から半導体スイッチＴＲ４への通電を遮断する。

保護回路２４は、第２タイマ回路２３を介して定電圧回路２２から供給される電圧を半導体スイッチＴＲ４のゲートに供給する。また、保護回路２４は、半導体スイッチＴＲ４のゲートに最大定格以上の電圧が掛からないようにして、半導体スイッチＴＲ４を保護する。なお、保護回路２４は、アーク消去装置２の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

また、定電圧回路２２に対する半導体スイッチＴＲ４側とは反対側の位置における、第１通電路２５ａと第２通電路２５ｂとの間には、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ２が設けられている。ダイオードＤ１は、第２通電路２５ｂから第１通電路２５ａへ向う方向を順方向として、第１通電路２５ａおよび第２通電路２５ｂに接続されている。ダイオードＤ１は、第１タイマ回路２１、半導体スイッチＴＲ４およびダイオードＤ１によって形成される閉ループにより、第１タイマ回路２１に蓄積された電荷を放電させ、第１タイマ回路２１をリセットさせる。コンデンサＣ２は、第１通電路２５ａおよび第２通電路２５ｂのノイズを除去し、第１通電路２５ａと第２通電路２５ｂとの間の電圧を安定化する。なお、コンデンサＣ２は、アーク消去装置２の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

（アーク消去装置２の具体的な回路）
図２は、図１に示した負荷装置１およびアーク消去装置２の回路図である。図２に示すように、アーク消去装置２の第１タイマ回路２１は、直列接続されたコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を備えている。なお、コンデンサＣ１の静電容量は、定電圧回路２２のコンデンサＣ３および第２タイマ回路２３のコンデンサＣ４の静電容量よりもはるかに大きい。また、抵抗Ｒ１は、抵抗値が低い抵抗であり、回路に過大な電流が流れることを防止する上において設けることが好ましいものの、アーク消去装置２の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

定電圧回路２２は、トランジスタＴＲ１、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ２，Ｒ３およびツェナーダイオードＺＤ１を備えている。トランジスタＴＲ１のエミッタは、このエミッタから半導体スイッチＴＲ４のゲートに向う第３通電路２７と接続されている。コンデンサＣ３は、トランジスタＴＲ１のコレクタと第２通電路２５ｂとの間、抵抗Ｒ２は、トランジスタＴＲ１のベースとコレクタとの間、ツェナーダイオードＺＤ１は、トランジスタＴＲ１のベースと第２通電路２５ｂとの間、抵抗Ｒ３は、トランジスタＴＲ１のエミッタと第２通電路２５ｂとの間に、それぞれ設けられている。なお、前述したダイオードＤ２のカソードは、トランジスタＴＲ１のコレクタと接続されている。

第２タイマ回路２３は、トランジスタＴＲ２，ＴＲ３、抵抗Ｒ４〜Ｒ９およびコンデンサＣ４を備えている。トランジスタＴＲ２，ＴＲ３のエミッタは第２通電路２５ｂと接続されている。コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４は直列接続されて、第３通電路２７とトランジスタＴＲ２のベースとの間に設けられている。抵抗Ｒ５は、トランジスタＴＲ２のベースと第２通電路２５ｂとの間、抵抗Ｒ６は、第３通電路２７とトランジスタＴＲ２のコレクタとの間、抵抗Ｒ７は、トランジスタＴＲ２のコレクタとトランジスタＴＲ３のベースとの間、抵抗Ｒ８は、第３通電路２７における、抵抗Ｒ６との接続部とトランジスタＴＲ３のコレクタとの接続部との間、抵抗Ｒ９は、トランジスタＴＲ３のベースと第２通電路２５ｂとの間に、それぞれ設けられている。

保護回路２４は、抵抗Ｒ１０およびツェナーダイオードＺＤ２を備えている。抵抗Ｒ１０は、第３通電路２７における、トランジスタＴＲ３のコレクタとの接続部と半導体スイッチＴＲ４のゲートとの間、ツェナーダイオードＺＤ２は、半導体スイッチＴＲ４のゲートと第２通電路２５ｂとの間に、それぞれ設けられている。抵抗１０は、ゲート抵抗と呼ばれているものであり、半導体スイッチＴＲ４であるＦＥＴのゲートとソースとの間の寄生容量に流れ込む電流を制限している。

また、半導体スイッチＴＲ４のゲートとドレインとの間には、直列接続されたダイオードＤ３およびツェナーダイオードＺＤ３からなるサージ回路２６が設けられている。サージ回路２６は、半導体スイッチＴＲ４に耐圧を超えるような過大な電圧が加わったときに、半導体スイッチＴＲ４をオンにすることにより、半導体スイッチＴＲ４を保護する。

（アーク消去装置２の動作）
上記の構成において、アーク消去装置２の動作を以下に説明する。第１スイッチＳＷ１を開いたときには、第１スイッチＳＷ１の接点間に電圧が発生する。上記接点間に発生した電圧により定電圧回路２２が動作し、定電圧回路２２の出力電圧が半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなり、迂回回路２８が閉状態となり、第１スイッチＳＷ１の接点間のアークの発生が抑制される。

具体的には、第１スイッチＳＷ１を開いたときには、第１スイッチＳＷ１の接点間に一瞬だけ電圧が発生する。第１スイッチＳＷ１の接点間に電圧が発生すると、正側接続端子Ｔ１から第１タイマ回路２１に向って第１通電路２５ａに電流が流れる。この電流は、第１タイマ回路２１を経た後、ダイオードＤ２を介して定電圧回路２２のコンデンサＣ３へ流れ込む。これにより、定電圧回路２２のトランジスタＴＲ１にベース電流が流れてトランジスタＴＲ１がオンとなる。さらに、第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ２に、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４を介してベース電流が流れ、トランジスタＴＲ２がオンとなる。なお、トランジスタＴＲ１のベースにはツェナーダイオードＺＤ１の動作により一定の電圧が印加される。

第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ３は、トランジスタＴＲ２がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路２２から出力された電圧が半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなる。半導体スイッチＴＲ４がオンになると、迂回回路２８が開状態から閉状態となる。したがって、第１スイッチＳＷ１の接点間には電流が流れず、電流は迂回回路２８に全て流れるため、第１スイッチＳＷ１でのアークの発生が抑制される。

なお、アーク消去装置２では、第１スイッチＳＷ１を開いたときの第１スイッチＳＷ１の接点間電圧（例えば１０Ｖ）が、第１スイッチＳＷ１においてアークが発生する場合のＳＷ１の接点間電圧（例えば１２Ｖ）よりも低くなるように設定している。これにより、アーク消去装置２は、第１スイッチＳＷ１を開いたときのアークの発生自体を防止することができる。この点は、他の実施形態においても同様である。

半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後は、所定時間が経過すると、第２タイマ回路２３が定電圧回路２２から半導体スイッチＴＲ４への電圧供給を遮断して半導体スイッチＴＲ４をオフにし、迂回回路２８が開状態となる。

具体的には、半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後は、電流が第１通電路２５ａに流れ込まないものの、定電圧回路２２および第２タイマ回路２３は、コンデンサＣ１，Ｃ３に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。

半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４の値によって決まる所定時間が経過すると、第２タイマ回路２３のコンデンサＣ４の充電が完了する。これにより、トランジスタＴＲ２にベース電流が流れなくなり、トランジスタＴＲ２がオフとなる。

トランジスタＴＲ２がオフになると、抵抗Ｒ６，Ｒ７を介してトランジスタＴＲ３にベース電流が流れ、トランジスタＴＲ３がオンとなり、トランジスタＴＲ３によって第３通電路２７が第１通電路２５ａと接続される。これにより、半導体スイッチＴＲ４のゲート電圧が０Ｖとなって半導体スイッチＴＲ４がオフとなり、迂回回路２８が開状態となる。

半導体スイッチＴＲ４がオフになった場合、第１スイッチＳＷ１は開状態であるので、第１スイッチＳＷ１の接点間電圧は、直流電源Ｅ１の電圧に戻る。その後、第１タイマ回路２１のコンデンサＣ１の充電が完了すると、第１タイマ回路２１によって第１通電路２５ａが遮断される。したがって、アーク消去装置２は、負荷装置１すなわち直流電源Ｅ１から電気的に切り離された安定な状態となる。

このように、アーク消去装置２では、定電圧回路２２が正常に動作している期間内に、第２タイマ回路２３が半導体スイッチＴＲ４を強制的にオフにする。

また、第１タイマ回路２１の機能は、上記のように、半導体スイッチＴＲ４のオフ後にアーク消去装置２を負荷装置１から電気的に切り離して、定電圧回路２２の動作を停止させることである。これにより、第１タイマ回路２１は、負荷装置１の直流電源Ｅ１の電力がアーク消去装置２によって消費され続ける事態を阻止している。したがって、アーク消去装置２は、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１からなる第１タイマ回路２１に代えて、半導体スイッチＴＲ４のオフ後にアーク消去装置２（特に定電圧回路２２）を負荷装置１から電気的に切り離す回路を備えていてもよい。この点は、他の実施形態においても同様である。

（アーク消去装置２の利点）
アーク消去装置２では、第１スイッチＳＷ１を開いたときに、半導体スイッチＴＲ４がオンとなり、その後、所定時間が経過すると、第２タイマ回路２３が定電圧回路２２から半導体スイッチＴＲ４への電圧供給を遮断して半導体スイッチＴＲ４をオフにし、半導体スイッチＴＲ４による迂回回路２８が開状態となる。

この場合、第２タイマ回路２３は、第１スイッチＳＷ１への印加電圧および第１スイッチＳＷ１の開閉速度に関係なく、半導体スイッチＴＲ４の導通時間を任意に設定し、第１スイッチＳＷ１の接点間でのアーク電流の消去に必要な最小時間だけ、半導体スイッチをオンさせることができる。

すなわち、半導体スイッチＴＲ４は、第２タイマ回路２３の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。

これにより、半導体スイッチＴＲ４は、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチＴＲ４には、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がない。この結果、アーク消去装置２は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

なお、アーク消去装置２は、第１スイッチＳＷ１が例えばトリガスイッチである場合に、バウンスによって第１スイッチＳＷ１が閉状態から開状態に変化した場合の第１スイッチＳＷ１でのアークの防止にも有効である。

また、アーク消去装置２は、電源回路として定電圧回路２２を備え、定電圧回路２２から安定した一定の直流電圧を出力する。したがって、第２タイマ回路２３は、直流電源Ｅ１の電圧や負荷電流等が変化した場合であっても、半導体スイッチＴＲ４を、オン時点からの所定時間の経過後に正確にオフにさせることができる。これにより、半導体スイッチＴＲ４の熱損失を一定量に抑制し、半導体スイッチＴＲ４を確実に保護することができる。

なお、アーク消去装置２は、定電圧回路２２に代えて、単に半導体スイッチＴＲ４を駆動する電源回路を備えていてもよい。この場合の電源回路は、定電圧回路２２から例えばトランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ２およびツェナーダイオードＺＤ１を省いたものとなる。

また、本実施形態では、スイッチング素子としての半導体スイッチＴＲ４がＦＥＴである場合を例に説明した。しかしながら、半導体スイッチＴＲ４は、ＦＥＴの他、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)やその他のパワートランジスタであってもよい。この点は、以下に示すその他の実施形態においても同様である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図３は、本実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示す回路図である。図４は、本実施形態のアーク消去装置を備えた負荷装置である電動工具の一例を示す正面図である。

本実施形態のアーク消去装置３は、前記アーク消去装置２に対して、保護抵抗Ｒ１１および第２スイッチＳＷ２を追加した構成である。保護抵抗Ｒ１１および第２スイッチＳＷ２以外のアーク消去装置３の構成は、前述したアーク消去装置２と同様である。なお、アーク消去装置３は、保護抵抗Ｒ１１または第２スイッチＳＷ２のいずれか一方のみを備えている構成であってもよい。

（保護抵抗Ｒ１１の構成）
保護抵抗Ｒ１１は、迂回回路２８において半導体スイッチＴＲ４と直列に接続されている。なお、保護抵抗Ｒ１１を設ける位置は、図３に示した半導体スイッチＴＲ４と正側接続端子Ｔ１との間に限定されず、半導体スイッチＴＲ４と負側接続端子Ｔ２との間であってもよい。例えば、保護抵抗Ｒ１１は、負荷１１と第１タイマ回路２１との間（第１通電路２５ａ）の半導体スイッチＴＲ４の接続部と、半導体スイッチＴＲ４との間に設けられてもよい。

保護抵抗Ｒ１１は、抵抗値が例えば１ｍΩ〜１０ｍΩ程度の小さい値のチップ抵抗器であり、好ましくは導電部分が金属薄膜であるチップ抵抗器である。この場合、チップ抵抗器において、金属薄膜は例えばセラミックス基板上に形成されている。保護抵抗Ｒ１１は、半導体スイッチＴＲ４が故障により短絡した場合に、例えば溶断して断線状態となり、迂回回路２８に電流が流れ続けることを防止する。

具体的には、保護抵抗Ｒ１１は、第２タイマ回路２３により設定される、半導体スイッチＴＲ４のオン時間よりも長い時間（例えば１０ｍｓｅｃ以上の時間）、迂回回路２８に電流が流れた場合に、断線するようになっている。保護抵抗Ｒ１１には、市販品の金属箔低抵抗チップ抵抗器を使用することができる。

（保護抵抗Ｒ１１を備えることによる利点）
アーク消去装置３は、保護抵抗Ｒ１１を備えていることにより、次のような利点を有する。

迂回回路２８に設けられた半導体スイッチＴＲ４が短絡した場合の回路の保護には、従来、ヒューズを用いるのが一般的である。例えば、特許文献２に記載の構成では、直流電源と負荷との間に接続された機械式スイッチ、前記機械式スイッチと並列接続された半導体スイッチ、前記半導体スイッチをオンオフする制御回路、および前記半導体スイッチと前記機械式スイッチとに直列に接続されたヒューズを備えている。ヒューズは、過電流により半導体スイッチが短絡故障したときに、半導体スイッチを回路から切り離す機能を有する。

しかしながら、ヒューズは一般に定格電流が大きくなると、それに伴い部品形状が大きくなる。例えば、瞬時であっても大電流を通電できるヒューズは、相当に大きな部品形状となる。ヒューズは、例えば１ｍｓｅｃの間だけ１５０Ａを通電する必要がある場合、少なくとも定格電流１７Ａ以上のものを使用する必要がある。この場合、ヒューズは、外形寸法（長さ×幅×厚さ）が例えば６．１×２．５×２．５とかなり大きく、かつ高価になる。このため、ヒューズを使用することは、ヒューズを備えるアーク消去装置の基板サイズを大きくし、アーク消去装置の小型化および低価格化の障害になっている。

これに対し、保護抵抗Ｒ１１に使用するチップ抵抗器は小型かつ安価である。例えば１ｍｓｅｃの間だけ１５０Ａを通電する上記チップ抵抗器の場合、外形寸法（長さ×幅×厚さ）が、１．２５×２．０×０．５のものがあり、同等の溶断特性のヒューズと比較して、体積比が約１／３０である。したがって、ヒューズに代えて、チップ抵抗器からなる保護抵抗Ｒ１１を使用すれば、基板サイズの小型化すなわちアーク消去装置３の小型化、および低価格化を実現することができる。

（第２スイッチＳＷ２の構成）
図３に示すように、第２スイッチＳＷ２は、例えば第１通電路２５ａにおいて、半導体スイッチＴＲ４と第１通電路２５ａとの接続部と第１タイマ回路２１との間に設けられ、第１通電路２５ａを開閉するようになっている。第２スイッチＳＷ２は、ノーマルオープン（Ａ接点）のスイッチであり、例えば手動操作自動復帰接点のスイッチである。

本実施形態において、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２は、図４に示す負荷装置１である携帯式の電動工具のトリガスイッチ４１に組み込まれている。この場合、トリガスイッチ４１を押し込む（あるいは引く）と、まず第２スイッチＳＷ２が閉じ、その後、第１スイッチＳＷ１が閉じる。トリガスイッチ４１を戻す場合は、逆に、第１スイッチＳＷ１が開き、次に、第２スイッチＳＷ２が開く。

（アーク消去装置３の動作）
アーク消去装置３の保護抵抗Ｒ１１を備えることによる動作は上述した通りであり、それ以外の動作について、以下に説明する。図５は、アーク消去装置３の各部の動作を示すタイミングチャートである。

（第２スイッチＳＷ２および第１スイッチＳＷ１が順次閉じる場合）
負荷装置１およびアーク消去装置３の停止状態では、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２が開いている。したがって、第１スイッチＳＷ１の接点間には、直流電源Ｅ１による電圧が生じている。

上記の状態から、ユーザがトリガスイッチ４１を押し込んでいく場合の動作について説明する。負荷装置１のユーザがトリガスイッチ４１を押し込んでいくと、まずｔ１にて第２スイッチＳＷ２が閉じ、負荷装置１の直流電源Ｅ１から、第１通電路２５ａを通じて定電圧回路２２へ電流が流れる。これにより、定電圧回路２２が動作を開始する。なお、この状態では第１スイッチＳＷ１は開いたままである。

定電圧回路２２が動作を開始すると、定電圧回路２２の出力電圧が第２タイマ回路２３および保護回路２４を介して半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなり、迂回回路２８が閉状態となる。

具体的には、第１通電路２５ａを流れる電流は、第１タイマ回路２１を経た後、ダイオードＤ２を介して定電圧回路２２のコンデンサＣ３へ流れ込む。これにより、定電圧回路２２のトランジスタＴＲ１にベース電流が流れてトランジスタＴＲ１がオンとなる。さらに、第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ２に、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４を介してベース電流が流れ、トランジスタＴＲ２がオンとなる。なお、トランジスタＴＲ１のベースにはツェナーダイオードＺＤ１の動作により一定の電圧が印加される。

第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ３は、トランジスタＴＲ２がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路２２から出力された電圧が半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなる。半導体スイッチＴＲ４がオンになると、迂回回路２８が開状態から閉状態となる。

迂回回路２８が閉状態になると、第１スイッチＳＷ１の接点間は低インピーダンスとなる。また、直流電源Ｅ１、負荷１１、半導体スイッチＴＲ４および直流電源Ｅ１の経路にて、負荷装置１の負荷１１に電流が流れる。その後、第２タイマ回路２３が動作すると、半導体スイッチＴＲ４のゲートの電圧が立ち下げられ、ｔ２にて半導体スイッチＴＲ４がオフとなり、迂回回路２８が開状態となる。なお、ｔ２経過後には、定電圧回路２２が動作を停止する。

具体的には、半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後は、直流電源Ｅ１から、半導体スイッチＴＲ４よりもインピーダンスが高い第１通電路２５ａ側へは電流が流れ込まない。しかしながら、定電圧回路２２および第２タイマ回路２３は、コンデンサＣ１，Ｃ３に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。

半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４の値によって決まる所定時間が経過すると、第２タイマ回路２３のコンデンサＣ４の充電が完了する。これにより、トランジスタＴＲ２にベース電流が流れなくなり、トランジスタＴＲ２がオフとなる。

トランジスタＴＲ２がオフになると、抵抗Ｒ６，Ｒ７を介してトランジスタＴＲ３にベース電流が流れ、トランジスタＴＲ３がオンとなり、トランジスタＴＲ３によって第３通電路２７が第１通電路２５ａと接続される。これにより、半導体スイッチＴＲ４のゲート電圧が０Ｖとなって半導体スイッチＴＲ４がオフとなり、迂回回路２８が開状態となる。

半導体スイッチＴＲ４がオフになった場合、第１スイッチＳＷ１は開状態であるので、第１スイッチＳＷ１の接点間電圧は、直流電源Ｅ１の電圧に戻る。

上記のように、半導体スイッチＴＲ４がオンになり、その間、負荷１１に電流が流れると、負荷装置１は、一時的に振動するなど、ユーザが意図しない挙動を行う。しかしながら、この挙動は、ユーザが負荷装置１を動かそうとする意志を持って負荷装置１を操作する過程で生じるものであるから、ユーザにとって驚きがなく、問題がない。

なお、半導体スイッチＴＲ４がオンになってからオフするまでの間、定電圧回路２２は動作しているので、半導体スイッチＴＲ４は定電圧回路２２から安定した電圧を受けて、オンから所定時間後に正確にオフとなる。

その後、ユーザがトリガスイッチ４１をさらに押し込んで行くと、ｔ３にて第１スイッチＳＷ１が開き、直流電源Ｅ１、負荷１１、第１スイッチＳＷ１および直流電源Ｅ１の経路にて負荷１１に電流が流れ、負荷１１に電流が流れ、負荷１１（負荷装置１）が動作する。

（第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２が順次開く場合）
次に、ユーザがトリガスイッチ４１を押し切って第２スイッチＳＷ２および第１スイッチＳＷ１が閉じている状態から、トリガスイッチ４１を戻していく場合の動作について説明する。

ユーザがトリガスイッチ４１を戻していくと、まずｔ４にて第１スイッチＳＷ１が開く。この状態では、第２スイッチＳＷ２は閉じたままである。

第１スイッチＳＷ１が開くと、第１スイッチＳＷ１の接点間に電圧が発生する。上記接点間に発生した電圧により定電圧回路２２が動作し、定電圧回路２２の出力電圧が半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなる。したがって、迂回回路２８が閉状態となり、第１スイッチＳＷ１の接点間でのアークの発生が抑制される。

具体的には、第１スイッチＳＷ１が開くと、第１スイッチＳＷ１の接点間に一瞬だけ電圧が発生する。第１スイッチＳＷ１の接点間に電圧が発生すると、正側接続端子Ｔ１から第１タイマ回路２１に向って第１通電路２５ａに電流が流れる。この電流は、第１タイマ回路２１を経た後、ダイオードＤ２を介して定電圧回路２２のコンデンサＣ３へ流れ込む。これにより、定電圧回路２２のトランジスタＴＲ１にベース電流が流れてトランジスタＴＲ１がオンとなる。さらに、第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ２に、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４を介してベース電流が流れ、トランジスタＴＲ２がオンとなる。なお、トランジスタＴＲ１のベースにはツェナーダイオードＺＤ１の動作により一定の電圧が印加される。

第２タイマ回路２３のトランジスタＴＲ３は、トランジスタＴＲ２がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路２２から出力された電圧が半導体スイッチＴＲ４のゲートに印加され、半導体スイッチＴＲ４がオンとなる。半導体スイッチＴＲ４がオンになると、迂回回路２８が開状態から閉状態となる。したがって、第１スイッチＳＷ１の接点間には電流が流れず、迂回回路２８に全て流れるため、第１スイッチＳＷ１でのアークの発生が抑制される。

また、第１スイッチＳＷ１の接点間は、迂回回路２８が閉状態になることにより、低インピーダンスとなる。負荷装置１の負荷１１にも同様に電流が継続して流れる。

その後、第２タイマ回路２３が動作すると、半導体スイッチＴＲ４のゲートの電圧が立ち下げられ、ｔ５にて半導体スイッチＴＲ４がオフとなり、迂回回路２８が開状態となる。この場合には、負荷１１を流れる電流が遮断され、第１スイッチＳＷ１の接点間の電圧が復活する。

具体的には、半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後は、アークによる電流が第１通電路２５ａに流れ込まないものの、定電圧回路２２および第２タイマ回路２３は、コンデンサＣ１，Ｃ３に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。なお、ｔ５経過後には、定電圧回路２２が動作を停止する。

半導体スイッチＴＲ４がオンとなった後、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４の値によって決まる所定時間が経過すると、第２タイマ回路２３のコンデンサＣ４の充電が完了する。これにより、トランジスタＴＲ２にベース電流が流れなくなり、トランジスタＴＲ２がオフとなる。

トランジスタＴＲ２がオフになると、抵抗Ｒ６，Ｒ７を介してトランジスタＴＲ３にベース電流が流れ、トランジスタＴＲ３がオンとなり、トランジスタＴＲ３によって第３通電路２７が第１通電路２５ａと接続される。これにより、半導体スイッチＴＲ４のゲート電圧が閾値以下となって半導体スイッチＴＲ４がオフとなり、迂回回路２８が開状態となる。

半導体スイッチＴＲ４がオフになった場合、第１スイッチＳＷ１は開状態であるので、第１スイッチＳＷ１の接点間電圧は、直流電源Ｅ１の電圧に戻る。

このように、アーク消去装置２では、定電圧回路２２が正常に動作している期間内に、第２タイマ回路２３が半導体スイッチＴＲ４を強制的にオフにする。

なお、半導体スイッチＴＲ４がオンとなっている時間（ｔ４−ｔ５の間）は、例えば１ｍｓｅｃである。また、この場合にも半導体スイッチＴＲ４がオンになってからオフするまでの間、定電圧回路２２は動作しているので、半導体スイッチＴＲ４は定電圧回路２２から安定した電圧を受けて、オンから所定時間後に正確にオフとなる。

その後、第１タイマ回路２１のコンデンサＣ１の充電が完了すると、第１タイマ回路２１によって第１通電路２５ａが遮断される。したがって、アーク消去装置２は、負荷装置１すなわち直流電源Ｅ１から電気的に切り離された安定な状態となる。

また、トリガスイッチ４１をさらに戻して行くと、ｔ６にて第２スイッチＳＷ２が開く。

ここで、ユーザが負荷装置１である電動工具のトリガスイッチ４１を操作していない状態では、第２スイッチＳＷ２は開状態であり、第１通電路２５ａは遮断されている。したがって、ユーザが電動工具に対して直流電源Ｅ１（例えば蓄電池）を取り外した後、取り付けた場合であっても、負荷装置１はパルス電流を発生せず、半導体スイッチＴＲ４がオンせず、負荷１１にパルス電流は流れない。したがって、電動工具は、ユーザが予期しない挙動を生じることがない。

（第２スイッチＳＷ２を備えることによる利点）
上記のように、ユーザが負荷装置１である電動工具のトリガスイッチ４１を操作していない状態では、第２スイッチＳＷ２により第１通電路２５ａが遮断されているので、ユーザが電動工具に対して直流電源Ｅ１を取り外した後、取り付けた場合であっても、負荷１１にパルス電流が流れることはない。したがって、電動工具はユーザが予期しない挙動を生じることがなく、アーク消去装置３は、電源（直流電源Ｅ１）の起動時における負荷装置１の不要な挙動を防止することができる。

（第２スイッチＳＷ２のその他の配置）
なお、第２スイッチＳＷ２の配置位置は、図３に示した位置に限定されず、
（１）第１通電路２５ａ（迂回回路２８）における半導体スイッチＴＲ４と第１通電路２５ａとの接続部と、正側接続端子Ｔ１との間
（２）第２通電路２５ｂ（迂回回路２８）における半導体スイッチＴＲ４と第２通電路２５ｂとの接続と、負側接続端子Ｔ２との間
（３）迂回回路２８における半導体スイッチＴＲ４と第１通電路２５ａとの接続部と、半導体スイッチＴＲ４との間
（４）迂回回路２８における半導体スイッチＴＲ４と第２通電路２５ｂとの接続部と、半導体スイッチＴＲ４との間
（５）第１通電路２５ａにおけるダイオードＤ２と第１通電路２５ａとの接続部と、第１タイマ回路２１との間
（６）コンデンサＣ３と第２通電路２５ｂとの接続部と、コンデンサＣ３との間
（７）第２通電路２５ｂにおけるコンデンサＣ３と第２通電路２５ｂとの接続部と、抵抗Ｒ３と第２通電路２５ｂとの接続部との間
のいずれかの位置であってもよい。

以上のような第２スイッチＳＷ２の配置は、第２スイッチＳＷ２が開くことによって、迂回回路２８を遮断し、かつ半導体スイッチＴＲ４をオンにさせない配置、または、定電圧回路２２を動作させず、かつ半導体スイッチＴＲ４を動作させない配置である。

第２スイッチＳＷ２を上記（１）または上記（２）の位置に配置した場合には、次の利点を有する。すなわち、第２スイッチＳＷ２の耐圧試験を行う際には、第２スイッチＳＷ２に例えば１０００〜２０００Ｖの電圧を印加する。この場合には、半導体スイッチＴＲ４であるＦＥＴの耐圧が低いため、半導体スイッチＴＲ４を第１スイッチＳＷ１から完全に切り離す必要がある。

この場合、第２スイッチＳＷ２を上記（１）または上記（２）の位置に配置すれば、半導体スイッチＴＲ４は第２スイッチＳＷ２によって第１スイッチＳＷ１から切り離なされる。これにより、半導体スイッチＴＲ４の耐圧が低くても、例えば、第１スイッチＳＷ１の両端に（試験用プローブ等で）上記電圧を加えて耐圧試験をすることができる。したがって、第２スイッチＳＷ２を上記（１）または上記（２）の位置に配置した場合には、半導体スイッチＴＲ４を第１スイッチＳＷ１から切り離すためのスイッチを別途設ける必要がなく、第１スイッチＳＷ１の耐圧試験を容易に行うことができる。

また、第２スイッチＳＷ２の開状態によって半導体スイッチＴＲ４を負荷装置１から切り離して絶縁することができる。したがって、例えば半導体スイッチＴＲ４が短絡故障した場合に、第２スイッチＳＷ２の開状態によって半導体スイッチＴＲ４に流れる電流の経路を遮断し、アーク消去装置３の回路を保護することができる。これにより、アーク消去装置３は安全性を高めることができる。

第２スイッチＳＷ２を上記（３）または上記（４）の位置に配置した場合には、半導体スイッチＴＲ４を迂回回路２８すなわち負荷装置１から切り離して絶縁することができる。これにより、第２スイッチＳＷ２を上記（１）または上記（２）の位置に配置した場合と同様、例えば半導体スイッチＴＲ４が短絡故障した場合に、アーク消去装置３の回路を保護し、アーク消去装置３は安全性を高めることができる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図６は、本実施形態のアーク消去装置の適用例を示すブロック図である。上記の実施形態に示したアーク消去装置２，３は、前述したように、トリガスイッチ４１を有し、トリガスイッチ４１に第１スイッチＳＷ１のみ、または第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を組み込んだ装置（例えば電動工具）に適用可能である。その他の適用例として、アーク消去装置２，３は、図６に示すように、負荷１１に接続されるソケット３１に組み込むことができる。この場合、アーク消去装置２，３は、筐体を有するユニットとして構成される。

図６に記載の構成では、負荷１１は例えば車載用モータであり、第１スイッチＳＷ１は、ソケット３１に接続される例えばリレーである。この場合、ソケット３１は、負荷１１および直流電源Ｅ１との接続端子３１ａ，３１ｂ、およびリレー（第１スイッチＳＷ１）との接続端子３１ｃ，３１ｄを備えていてもよい。また、ソケット３１にアーク消去装置３を組み込む場合、第２スイッチＳＷ２（例えばリレー）は、第１スイッチＳＷ１と同様、ソケット３１に対して外付けされる構成であってもよい。この場合、ソケット３１は、さらに第２スイッチＳＷ２との接続端子３１ｅ，３１ｆを備えた構成となる。

上記のような構成では、アーク消去装置２，３は、リレーの接点間でのアークの発生を防止し、あるいはリレーの接点間に発生したアークを消去し、リレーの寿命を長くする。

アーク消去装置２，３は、その他、スイッチを有する産業機器に適用可能である。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 負荷装置
２〜３ アーク消去装置
１１ 負荷
２１ 第１タイマ回路（遮断回路）
２２ 定電圧回路
２３ 第２タイマ回路（タイマ回路）
２４ 保護回路
２５ａ 第１通電路
２５ｂ 第２通電路
２７ 第３通電路
２８ 迂回回路
３１ ソケット
４１ トリガスイッチ
Ｅ１ 直流電源
Ｔ１ 正側接続端子
Ｔ２ 負側接続端子
ＳＷ１ 第１スイッチ（第１スイッチ）
ＳＷ２ 第２スイッチ
ＴＲ４ 半導体スイッチ

Claims (9)

1. 負荷装置の直流電源と直列に接続された機械式の第１スイッチに並列に接続される半導体スイッチと、
   前記第１スイッチの両接点に接続され、前記第１スイッチを開いたときに前記両接点の間に発生する電圧により、前記半導体スイッチをオンにする電圧を出力する電源回路と、
   前記電源回路と前記半導体スイッチとの間に設けられ、前記電源回路の出力電圧を受けて動作し、前記半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、前記電源回路から前記半導体スイッチへの電圧供給を遮断し、前記半導体スイッチをオフにするタイマ回路とを備えていることを特徴とする直流開閉器のアーク消去装置。
2. 前記電源回路は、定電圧回路であることを特徴とする請求項１に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
3. 前記第１スイッチの一方の接点と前記電源回路との間の通電路に設けられ、前記半導体スイッチがオフとなった後に、前記通電路を遮断する遮断回路を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
4. 前記第１スイッチと前記半導体スイッチとの間に、前記タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、前記半導体スイッチがオンになっている場合に、前記半導体スイッチを流れる電流によって断線するチップ抵抗器が直列に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
5. 前記チップ抵抗器は、導電部分が金属薄膜であることを特徴とする請求項４に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
6. 前記第１スイッチと前記半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは前記電源回路の動作を停止させる位置に設けられたノーマルオープンの第２スイッチを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
7. 前記第２スイッチは、前記第１スイッチとともに、負荷装置である電動工具のトリガスイッチに組み込まれ、
   前記トリガスイッチを押し込むときには、先に前記第２スイッチが閉じ、その後、前記第１スイッチが閉じる一方、前記トリガスイッチを戻すときには、先に前記第１スイッチが開き、その後、前記第２スイッチが開くようになっていることを特徴とする請求項６に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
8. 筐体を有し、前記筐体に、前記負荷装置の前記第１スイッチを接続する接続部、並びに前記負荷装置の前記直流電源および負荷を接続する接続部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。
9. 前記負荷は車載用モータであり、前記第１スイッチは前記車載用モータをオンオフさせるリレーであることを特徴とする請求項８に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

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