JP4228506B2 - リレー装置 - Google Patents
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Description
【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安全機能付きのリレー装置に関する。
【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４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ット用リレーと、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Ｔ２１、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、Ｋ１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は自己保持セッ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電磁リレーには、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Ｋ２−１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、Ｋ３−２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スイッチ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スイッチ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Ｋ１−３、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】
なお、以上説明した第１、第２電磁リレー及び自己保持セット用リレーは、強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成してある。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。
【００１０】
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ＯＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２の間は導通しない。換言すれば、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れば、出力端子０ＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２との間も開路される。
【００１１】
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スイッチ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。
【００１２】
【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、更に自己保持セット用リレーとして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。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードと、発光ダイオードのそれぞれに対応する受光トランジスタと、受光トランジスタの出力で駆動され自己保持用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出力トランジスタと、を有するソリッドステートリレーと、リセットスイッチと、リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイル及び当該コイルの作動により駆動されるリレー接点部を有する起動リレーと、起動リレーの駆動によるリレー接点部の切換えで蓄電し且つ起動リレーの駆動の終了により放電してソリッドステートリレーの発光ダイオードを駆動するコンデンサと、を有する起動手段と、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、複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、閉回路に起動リレーのコイルを挿入すると共に、閉回路に、起動リレーのコイルに並列するようにして起動リレーのリレー接点部とソリッドステートリレーの発光ダイオードとを直列に挿入した、ことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成により、外部接点が閉路され、起動リレーが励磁されることにより、起動信号出力部が駆動されて、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００１６】
この場合、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成すると共に、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００１７】
また、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、それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、自己保持用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ット信号出力手段と、自己保持セット信号出力手段を起動する起動手段と、起動手段を操作する起動操作手段と、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、起動手段を、自己保持セット信号出力手段の入力部に起動信号を出力する起動信号出力部と起動信号出力部を駆動する起動リレーとで構成し、自己保持セット信号出力手段をソリッドステートリレーで構成し、前記ソリッドステートリレーは、入力回路として自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードを有し、且つ出力回路として発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられた受光トランジスタ及び受光トランジスタの出力で駆動されて自己保持用リレーの各自己保持回路に自己保持セット信号を出力する出力トランジスタを有し、起動操作手段は、リセットスイッチであり、起動リレーは、リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイルと、コイルの作動により駆動されるリレー接点部とで、構成し、起動手段の前記起動信号出力部は、起動リレーの駆動による前記リレー接点部の切換えで蓄電し且つ前記起動リレーの駆動の終了により放電してソリッドステートリレーの入力回路としての発光ダイオードを駆動するコンデンサで構成し、複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、閉回路に前記起動リレーのコイルを挿入すると共に、閉回路に、起動リレーのコイルに並列するようにして起動リレーのリレー接点部とソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードとを直列に挿入した、ことを特徴とする。
【００１８】
かかる構成により、外部接点が閉路され、起動リレーが励磁されることにより、起動信号出力部が駆動されて自己保持セット信号出力手段の入力回路に起動信号を出力し、この自己保持セット信号出力手段は、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００１９】
この場合、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成すると共に、自己保持セット信号出力手段がソリッドステートリレーで構成してあり、しかも、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００２２】
また、かかる構成により、外部接点が閉路され、リセットスイッチがマニュアルセットされると、起動リレーのコイルが励磁されて、リレー接点部が切換えられてコンデンサに電荷が蓄えられる。そして、リセットスイッチがマニュアルリセットされると、起動リレーのコイルの励磁が解除されて、リレー接点部が復帰することにより、コンデンサに蓄えられた電荷が放出されて、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードに電流が流れる。
【００２３】
したがって、発光ダイオードと光結合された受光トランジスタがオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタがオンして、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００２４】
上記したように、リセットスイッチのオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサと、このコンデンサの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができる。
【００２５】
したがって、自己保持用リレーに強制ガイド機構付きの電磁リレーを用いても、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００２６】
しかも、リセットスイッチがマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチを押してオン作動させている間は、自己保持用リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチを押すことを止めると始めて、自己保持用リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係るリレー装置は、上記したリレー装置において、自己保持用リレーの自己保持回路に、（＋）入力端子側からの外部入力により作動し、且つ自己保持用リレーに対応する一方及び他方の外部端子間を短絡させ又は開放して一方及び他方の外部端子間をオン・オフ作動させるトランジスタを設けたものである。
【００２８】
かかる構成により、（＋）入力端子側からの外部入力によりトランジスタを駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、自己保持用リレーの自己保持回路の一方の外部端子と、他方の外部端子間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、（＋）入力端子側を電源の（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の外部端子間をオン・オフさせ、一方の外部端子と、他方の外部端子間にスイッチを設けたように作動させることができて、（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００２９】
また、本発明に係るリレー装置は、上記したリレー装置において、起動リレーのコイルの作動により駆動されるリレー接点部を、制御用常開接点と、制御用常開接点と交互に離接する制御用常閉接点とで構成し、制御用常開接点を一方の入力端子に、制御用常開接点を他方の入力端子にそれぞれ接続し、一方及び他方の入力端子間を開放することで、リレー接点部の接点切換えによるコンデンサの放電でのソリッドステートリレーの入力回路の駆動を可能にしてマニュアルリセット回路にし、且つ一方及び他方の入力端子間を短絡することでオートリセット回路にするようにしたものである。
【００３０】
かかる構成により、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路を用いて、一方及び他方の入力端子間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子間を短絡することで、オートリセット回路にすることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
本発明の一実施形態であるリレー装置の構成を図１に示す。同図に示されるように、この安全機能付きのリレー装置は、それぞれ外部無電圧接点（外部接点）が接続される２個の入力端子（一方及び他方のリレー側入力端子）（外部端子）Ｔ１１、Ｔ１２並びにＴ２１、Ｔ２２と、前記入力端子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、第１電磁リレー、第２電磁リレーという）（自己保持用リレー）と、こ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ット信号出力手段である自己保持セット用リレーと、この自己保持セット用リレーを起動する起動手段と、起動操作手段であるリセットスイッチＳ３と、外部入力がプラス接続及びマイナス接続可能な外部入力回路Ｆと、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇと、負荷に接続される出力手段の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２とを有している。
【００３４】
そして、起動手段は、自己保持セット用リレーの入力回路に起動信号を出力する起動信号出力部としてのコンデンサ（帯電体）Ｃと、この起動信号出力部を駆動する起動リレーとで構成されている。
【００３５】
そして、入力対応電磁リレーを構成する第１電磁リレー、第２電磁リレーは強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成されており、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。
【００３６】
そして、入力対応電磁リレーを構成する第１電磁リレーには、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とが設けてある。同様に、入力対応電磁リレーを構成する第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Ｋ２−１と、制御用常閉接点Ｋ２−３とが設けてある。
【００３７】
また、自己保持セット用リレーとしては、２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と、２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２と、２個のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２とからなるソリッドステートリレーが採用されている。
【００３８】
そして、このソリッドステートリレーの入力回路は、各入力対応電磁リレーのそれぞれに対応する互いに直列接続された２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２を含んでいる。また、ソリッドステートリレーの出力回路は、それらの発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のそれぞれに対応して設けられた２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２と、これらの受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２の出力で駆動されて各自己保持回路に自己保持セット信号を出力する２個の出力トタンジスタＴＲ１、ＴＲ２を含んでいる。
【００３９】
また、起動リレーは、強制ガイド機構の無い切換型接点リレーで構成されており、コイルＫＡと、このコイルＫＡの励磁により作動するリレー接点部ＫＡ−１を備えており、このリレー接点部ＫＡ−１は制御用常開接点ＫＡ−２と制御用常閉接点ＫＡ−３とで構成されている。
【００４０】
また、入力端子Ｔ１１、Ｔ１２に接続された第１スイッチＳ１は、外部無電圧接点を構成するリミットスイッチ等の接点を意味しており、また入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続される第２スイッチＳ２は、外部無電圧接点を構成するリミットスイッチ等の接点を意味している。
【００４１】
入力端子Ｔ１１、Ｔ１２に接続される第１スイッチＳ１と、その入力端子に割り当てられた入力対応電磁リレーである第１電磁リレーの制御用常開接点Ｋ１−１と、この第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いて、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されている。
【００４２】
同様にして、入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続される第２スイッチＳ２と、その入力端子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とは、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。
【００４３】
第１電磁リレー、第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１−３、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、第１電磁リレー、第２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ット用リレーの入力回路に起動信号を出力する起動手段の起動リレーのコイルＫＡが挿入してあり、また、閉回路には、コイルＫＡに並列するようにして、起動リレーのリレー接点部ＫＡ−１と、自己保持セット用リレーとしてのソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２とが直列にして挿入してある。
【００４４】
そして、自己保持セット用リレーの出力回路は各入力対応電磁リレーの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。
【００４５】
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される。
【００４６】
また、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇは、リレー接点部ＫＡ−１の制御用常閉接点ＫＡ−３に接続された一方の入力端子Ａと、リレー接点部ＫＡ−１の制御用常開接点ＫＡ−２に接続された他方の入力端子Ｂとを備えており、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を開放することでマニュアルリセット回路にし、且つ一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を短絡することでオートリセット回路にすることができる。
【００４７】
また、入力対応電磁リレーを構成する第２電磁リレーの自己保持回路には外部入力回路Ｆが接続してある。この外部入力回路Ｆは、（＋）入力端子Ｔ２３側からの外部入力により駆動されるトランジスタＴＲ３を備えている。このトランジスタＴＲ３を駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、第２電磁リレーの自己保持回路の一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間を短絡させたり、開放したりすることができる。
【００４８】
すなわち、入力端子Ｔ２３側を電源Ｅの（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の入力端子Ｔ２２、Ｔ２１間をオン・オフさせることができ、一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１との間にスイッチを設けたように作動させることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路され、リセットスイッチＳ３がマニュアルセットされると、起動リレーのコイルＫＡが励磁されて、リレー接点部ＫＡ−１において制御用常開接点ＫＡ−２が閉路され、制御用常閉接点ＫＡ−３が開路される。この場合、制御用常閉接点ＫＡ−３の開路動作と、制御用常開接点ＫＡ−２の閉路動作と、マニュアルリセットを実現すべく一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間が開いているために、コンデンサＣに電荷が蓄えられる。
【００５１】
そして、リセットスイッチＳ３がマニュアルリセットされると、起動リレーのコイルＫＡの励磁が解除されて、リレー接点部ＫＡ−１において制御用常開接点ＫＡ−２が開路され、制御用常閉接点ＫＡ−３が閉路される。この制御用常閉接点ＫＡ−３の閉路動作により、コンデンサＣに蓄えられた電荷が放出されて、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２に電流が流れる。
【００５２】
したがって、発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と光結合された２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２がオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオンする。
【００５３】
先に説明したように、これらの出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２は、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーのコイルＫ１、Ｋ２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電磁リレー並びに第２電磁リレーが自己保持され、それらの出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２が閉路され、出力端子ＯＵＴ１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。
【００５４】
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。
【００５５】
上記したように、本発明の実施の形態にあっては、リセットスイッチＳ３のオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサＣと、このコンデンサＣの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができる。
【００５６】
したがって、入力対応電磁リレーに強制ガイド機構付きの電磁リレーを用いても、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００５７】
そして、リセットスイッチＳ３がマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチＳ３を押してオン作動させている間は、第１電磁リレー及び第２電磁リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチＳ３を押すことを止めると始めて、第１電磁リレー及び第２電磁リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００５８】
また、入力対応電磁リレーを構成する第２電磁リレーの自己保持回路に外部入力回路Ｆを接続して、（＋）入力端子Ｔ２３側からの外部入力によりトランジスタＴＲ３を駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、第２電磁リレーの自己保持回路の一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、入力端子Ｔ２３側を電源Ｅの（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の入力端子Ｔ２２、２１間をオン・オフさせ、一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間にスイッチを設けたように作動させることができる。
【００５９】
このために、図２に示すように、（＋）入力端子Ｔ１１と、外部入力回路Ｆが接続された（＋）入力端子Ｔ２３との間に第２スイッチＳ２を接続することにより（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００６０】
また、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇを用いて、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を短絡することで、図３に示すオートリセット回路にすることができる。この場合には、オートリセット回路では起動リレーは働かない。
【００６１】
このオートリセットの動作は次のように行われる。
【００６２】
第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が閉路され、入力端子Ｂに入力が行われることにより、入力端子Ａを経てソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２に電流が流れる。
【００６３】
したがって、発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と光結合された２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２がオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオンする。
【００６４】
これらの出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２は、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーのコイルＫ１、Ｋ２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電磁リレー並びに第２電磁リレーが自己保持され、それらの出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２が閉路され、出力端子ＯＵＴ１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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、第１電磁リレー、第２電磁リレー、並びにソリッドステートリレーのいずれかに故障が生じた場合にどのように安全機能が働くかを説明する。
【００６７】
（１）第１電磁リレーの出力用常開接点Ｋ１−２又は第２電磁リレーの出力用常開接点Ｋ２−２の溶着（固着）故障の場合、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に直列接続されているため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２がいずれも開路されて、コイルＫ１並びにＫ２が無励磁状態となれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間は正常に開路される。即ち、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれかに溶着故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００６８】
また、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか１つに溶着故障が生じていると、強制ガイド機構の作用により、コイルＫ１並びにＫ２が無励磁状態であっても、その常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれか一方は開路状態に保持される。そのため、次回以降においては、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が双方閉路されたとしても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２には電流は流れない。
【００６９】
その結果、ソリッドステートリレーの出力回路を構成する受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２はオンしないことから、それらの出力用トランジスタＴＲ１、ＴＲ２にも電流は流れない。そのため、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーはいずれも自己保持されず、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路された状態のままとなる。即ち、ひとたび出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか１つに溶着故障が生じた後にあっては、もはや負荷は再駆動されない。
【００７０】
（２）第１電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１−３又は第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ２−３のいずれかに溶着（固着）故障が生じた場合、制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれかに溶着故障が生ずると、強制ガイド機構の作用により、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか一方は開路状態に固定される。
【００７１】
同時に、制御用常開接点Ｋ１−１又はＫ２−１のいずれか一方も同様にして開路状態に固定される。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されて、コイルＫ１並びにＫ２自己保持セット電流が供給されても、それらのリレーは自己保持状態とはならない。しかも、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか一方も開路状態に固定されているから、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路状態に維持される。即ち、制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれかに溶着故障が生じた場合、スイッチＳ１並びにＳ２が閉路されても、負荷は駆動されない。
【００７２】
（２）ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２が故障（短絡、オープン）した場合、コイルＫ１並びにＫ２が励磁状態において、発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２が故障しても、第１並びに第２電磁リレーの動作に何等支障はない。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は正常に開路される。即ち、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のいずれかに故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７３】
また、それらの発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のいずれかが故障すると、ソリッドステートリレーは作動しないから、第１並びに第２電磁リレーは、次回以降自己保持されることはない。即ち、発光ダイオードＰＨＤ１又はＰＨＤ２のいずれかに故障が生ずると、次回以降、負荷は駆動されることがない。
【００７４】
（４）ソリッドステートリレーの出力回路を構成する受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２のオープン故障が生じた場合、この場合にも、第１並びに第２電磁リレーは正常に動作するから、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２は開路される。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７５】
また、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２に自己保持セット電流が流れなくなり、そのコイルに関しては次回以降自己保持されなくなる。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生ずると、もはや、次回以降、負荷は駆動されない。
【００７６】
（５）受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じた場合、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２には常時自己保持セット電流が流れ続ける。しかし、それらのコイルの出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に直列接続（二重化）されている。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路される。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７７】
また、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じ、これによりコイルＫ１又はＫ２のいずれかが常時励磁状態とされると、その常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３はいずれか一方が開路状態とされる。そのため、次回以降、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されたとしても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２には電流が流れず、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーは自己保持されない。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、次回以降双方の電磁リレーを同時に自己保持させることはできない。そのため、受光用トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、もはや、次回以降負荷は駆動されない。
【００７８】
（６）出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のオープン故障が生じた場合、それらのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２にオープン故障が生じても、励磁状態にあるコイルＫ１、Ｋ２に関わる励磁リレーの動作に何等影響は与えない。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、第１並びに第２電磁リレーの自己保持は解除され、出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２も同時に開路される。即ち、出力用トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のいずれかにオープン故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７９】
また、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかにオープン故障が生ずると、第１電磁リレー若しくは第２電磁リレーに対して自己保持セット電流が供給されなくなる。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されたとしても、第１電磁リレー若しくは第２電磁リレーのいずれか一方は励磁並びに自己保持されない。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかにオープン故障が生ずると、もはや、次回以降負荷は駆動されなくなる。
【００８０】
（７）出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２の短絡故障が生じた場合、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２に短絡故障が生ずると、それに対応するコイルには常時自己保持セット電流が流れ続け、自己保持状態を解除不可能となる。しかし、コイルＫ１並びにＫ２に関わる出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は、先に説明したように二重化されている。そのため、このような自己保持セット電流が流れ続ける状態にあっても、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２のいずれか一方は開路される。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８１】
また、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２に短絡故障が生じてそれに関するコイルＫ１又はＫ２のいずれかに電流が流れ続けると、それらの制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれか一方は開路状態となる。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２には電流が流れない。第１電磁リレー又は第２電磁リレーが自己保持されないことにより、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は開路状態となる。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれか一方が短絡故障した場合には、もはや負荷は次回以降駆動されない。
【００８２】
（８）第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２がオープン故障を生じた場合、コイルＫ１並びにＫ２が励磁状態にある時、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、直ちにそれら電磁リレーの自己保持は解除される。そのため、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８３】
また、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、次回以降、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２には電流が流れない。そのため、コイルＫ１並びにＫ２に自己保持セッ卜電流は供給されないから、次回以降、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は開路状態となる。即ち、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、次回以降、負荷は駆動されなくなる。
【００８４】
（９）第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じた場合、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２は常時励磁状態とされる。しかし、それらコイルＫ１並びにＫ２の出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は先に説明したように二重化されているため、双方のスイッチＳ１並びにＳ２が開路されれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路される。即ち、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８５】
また、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じたことにより、コイルＫ１又はＫ２のいずれかが励磁状態に保持されると、それらの制御用常閉接点Ｋ１−３並びにＫ２−３のいずれかは開路状態となるため、ソリッドステートリレーの入力回路を構成するＰＨＤ１並びにＰＨＤ２に電流を流すことができなくなる。そのため、次回以降、スイッチＳ１並びにＳ２が閉路されても、ソリッドステートリレーが動作しないことから、双方の電磁リレーを自己保持させることができず、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間は開路状態となる。即ち、第１スイッチＳ１若しくは第２スイッチＳ２を構成するリミットスイッチ等に短絡故障が生じた場合には、次回以降負荷は駆動されなくなる。
【００８６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、内部素子である第１電磁リレー、第２電磁リレー、ソリッドステートリレーのいずれかに故障が生じた場合のみならず、第１スイッチＳ１若しくは第２スイッチＳ２のいずれかに故障が生じた場合であっても、正常に安全機能を働かせることができ、即ち、負荷の遮断に支障を来すことがなく、しかも負荷の再起動を確実に禁ずることができるのである。
【００８７】
なお、上記した本発明の実施の形態において、ソリッドステートリレーの構成として、フォトカプラと出力用トランジスタを組み合わせた構成を採用しているが、ソリッドステートリレーの構成はその他各種の半導体素子を用いた任意の構成を採用することができる。
【００８８】
更に、本発明の実施の形態では、入力端子が２個の場合で説明したが、本発明は入力端子が３個以上の構成とすることもでき、その場合には入力端子の数に対応して電磁リレーを増加すればよい。
【００８９】
【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、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成してあり、また、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００９０】
特に、リセットスイッチのオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサと、このコンデンサの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができて、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。
【００９１】
しかも、リセットスイッチがマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチを押してオン作動させている間は、自己保持用リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチを押すことを止めると始めて、自己保持用リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００９２】
また、本発明に係るリレー装置によれば、自己保持用リレーの自己保持回路に、（＋）入力端子側からの外部入力により作動し、且つ自己保持用リレーに対応する一方及び他方の外部端子間を短絡させ、又は開放して一方及び他方の外部端子間をオン・オフ作動させるトランジスタを設けることにより、（＋）入力端子側からの外部入力によりトランジスタを駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、自己保持用リレーの自己保持回路の一方の外部端子と、他方の外部端子間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、（＋）入力端子側を電源の（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の外部端子間をオン・オフさせ、一方の外部端子と、他方の外部端子間にスイッチを設けたように作動させることができて、（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００９３】
また、本発明に係るリレー装置によれば、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路を用いて、一方及び他方の入力端子間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子間を短絡することで、オートリセット回路にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係るリレー装置の回路図である。
【図２】本発明の係るリレー装置の他の実施の形態の回路図である。
【図３】本発明の係るリレー装置の別の他の実施の形態の回路図である。
【図４】従来のリレー装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｔ１１ 入力端子（リレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ１２ 入力端子（リレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２１ 入力端子（他方のリレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２２ 入力端子（一方のリレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２３ 入力端子（（＋）入力端子）
Ｔ３１ 入力端子
Ｔ３２ 入力端子
Ａ 入力端子（一方の入力端子）
Ｂ 入力端子（他方の入力端子）
Ｃ コンデンサ（帯電体）（起動信号出力部）（起動手段）
Ｅ 電源
Ｆ 外部入力回路
Ｇ オートリセット・マニュアルリセット切換回路
Ｋ１ 第１電磁リレーのコイル
Ｋ１−１ 第１電磁リレーの制御用常開接点
Ｋ１−２ 第１電磁リレーの出力用常開接点
Ｋ１−３ 第１電磁リレーの制御用常閉接点
Ｋ２ 第２電磁リレーのコイル
Ｋ２−１ 第２電磁リレーの制御用常開接点
Ｋ２−２ 第２電磁リレーの出力用常開接点
Ｋ２−３ 第２電磁リレーの制御用常閉接点
ＫＡ 起動リレーのコイル（起動手段）
ＫＡ−１ 起動リレーのリレー接点部（起動手段）
ＫＡ−２ 起動リレーの出力用常開接点（起動手段）
ＫＡ−３ 起動リレーの出力用常閉接点（起動手段）
Ｓ１ 第１スイッチ（外部無電圧接点）（外部接点）
Ｓ２ 第２スイッチ（外部無電圧接点）（外部接点）
Ｓ３ リセットスイッチ（起動操作手段）
ＰＨＤ１ 発光ダイオード（ソリッドステートリレーの入力回路）
ＰＨＤ２ 発光ダイオード（ソリッドステートリレーの入力回路）
ＰＨＴ１ 受光トランジスタ（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＰＨＴ２ 受光トランジスタ（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＴＲ１ 出力トランジス夕（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＴＲ２ 出力トランジス夕（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＯＵＴ１ 出力端子（出力手段）
ＯＵＴ２ 出力端子（出力手段）
【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安全機能付きのリレー装置に関する。
【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４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ット用リレーと、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Ｔ２１、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、Ｋ１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は自己保持セッ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電磁リレーには、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Ｋ２−１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、Ｋ３−２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スイッチ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スイッチ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Ｋ１−３、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】
なお、以上説明した第１、第２電磁リレー及び自己保持セット用リレーは、強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成してある。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。
【００１０】
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ＯＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２の間は導通しない。換言すれば、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れば、出力端子０ＵＴ１と出力端子ＯＵＴ２との間も開路される。
【００１１】
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スイッチ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。
【００１２】
【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、更に自己保持セット用リレーとして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。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードと、発光ダイオードのそれぞれに対応する受光トランジスタと、受光トランジスタの出力で駆動され自己保持用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出力トランジスタと、を有するソリッドステートリレーと、リセットスイッチと、リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイル及び当該コイルの作動により駆動されるリレー接点部を有する起動リレーと、起動リレーの駆動によるリレー接点部の切換えで蓄電し且つ起動リレーの駆動の終了により放電してソリッドステートリレーの発光ダイオードを駆動するコンデンサと、を有する起動手段と、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、複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、閉回路に起動リレーのコイルを挿入すると共に、閉回路に、起動リレーのコイルに並列するようにして起動リレーのリレー接点部とソリッドステートリレーの発光ダイオードとを直列に挿入した、ことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成により、外部接点が閉路され、起動リレーが励磁されることにより、起動信号出力部が駆動されて、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００１６】
この場合、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成すると共に、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００１７】
また、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、それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、自己保持用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ット信号出力手段と、自己保持セット信号出力手段を起動する起動手段と、起動手段を操作する起動操作手段と、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、起動手段を、自己保持セット信号出力手段の入力部に起動信号を出力する起動信号出力部と起動信号出力部を駆動する起動リレーとで構成し、自己保持セット信号出力手段をソリッドステートリレーで構成し、前記ソリッドステートリレーは、入力回路として自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードを有し、且つ出力回路として発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられた受光トランジスタ及び受光トランジスタの出力で駆動されて自己保持用リレーの各自己保持回路に自己保持セット信号を出力する出力トランジスタを有し、起動操作手段は、リセットスイッチであり、起動リレーは、リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイルと、コイルの作動により駆動されるリレー接点部とで、構成し、起動手段の前記起動信号出力部は、起動リレーの駆動による前記リレー接点部の切換えで蓄電し且つ前記起動リレーの駆動の終了により放電してソリッドステートリレーの入力回路としての発光ダイオードを駆動するコンデンサで構成し、複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、閉回路に前記起動リレーのコイルを挿入すると共に、閉回路に、起動リレーのコイルに並列するようにして起動リレーのリレー接点部とソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードとを直列に挿入した、ことを特徴とする。
【００１８】
かかる構成により、外部接点が閉路され、起動リレーが励磁されることにより、起動信号出力部が駆動されて自己保持セット信号出力手段の入力回路に起動信号を出力し、この自己保持セット信号出力手段は、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００１９】
この場合、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成すると共に、自己保持セット信号出力手段がソリッドステートリレーで構成してあり、しかも、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００２２】
また、かかる構成により、外部接点が閉路され、リセットスイッチがマニュアルセットされると、起動リレーのコイルが励磁されて、リレー接点部が切換えられてコンデンサに電荷が蓄えられる。そして、リセットスイッチがマニュアルリセットされると、起動リレーのコイルの励磁が解除されて、リレー接点部が復帰することにより、コンデンサに蓄えられた電荷が放出されて、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードに電流が流れる。
【００２３】
したがって、発光ダイオードと光結合された受光トランジスタがオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタがオンして、自己保持用リレーのコイルに対して自己保持セット信号を出力する。これにより、自己保持用リレーが自己保持され、出力端子間が導通して、これに接続された負荷が駆動される。
【００２４】
上記したように、リセットスイッチのオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサと、このコンデンサの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができる。
【００２５】
したがって、自己保持用リレーに強制ガイド機構付きの電磁リレーを用いても、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００２６】
しかも、リセットスイッチがマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチを押してオン作動させている間は、自己保持用リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチを押すことを止めると始めて、自己保持用リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係るリレー装置は、上記したリレー装置において、自己保持用リレーの自己保持回路に、（＋）入力端子側からの外部入力により作動し、且つ自己保持用リレーに対応する一方及び他方の外部端子間を短絡させ又は開放して一方及び他方の外部端子間をオン・オフ作動させるトランジスタを設けたものである。
【００２８】
かかる構成により、（＋）入力端子側からの外部入力によりトランジスタを駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、自己保持用リレーの自己保持回路の一方の外部端子と、他方の外部端子間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、（＋）入力端子側を電源の（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の外部端子間をオン・オフさせ、一方の外部端子と、他方の外部端子間にスイッチを設けたように作動させることができて、（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００２９】
また、本発明に係るリレー装置は、上記したリレー装置において、起動リレーのコイルの作動により駆動されるリレー接点部を、制御用常開接点と、制御用常開接点と交互に離接する制御用常閉接点とで構成し、制御用常開接点を一方の入力端子に、制御用常開接点を他方の入力端子にそれぞれ接続し、一方及び他方の入力端子間を開放することで、リレー接点部の接点切換えによるコンデンサの放電でのソリッドステートリレーの入力回路の駆動を可能にしてマニュアルリセット回路にし、且つ一方及び他方の入力端子間を短絡することでオートリセット回路にするようにしたものである。
【００３０】
かかる構成により、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路を用いて、一方及び他方の入力端子間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子間を短絡することで、オートリセット回路にすることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
本発明の一実施形態であるリレー装置の構成を図１に示す。同図に示されるように、この安全機能付きのリレー装置は、それぞれ外部無電圧接点（外部接点）が接続される２個の入力端子（一方及び他方のリレー側入力端子）（外部端子）Ｔ１１、Ｔ１２並びにＴ２１、Ｔ２２と、前記入力端子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、第１電磁リレー、第２電磁リレーという）（自己保持用リレー）と、こ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ット信号出力手段である自己保持セット用リレーと、この自己保持セット用リレーを起動する起動手段と、起動操作手段であるリセットスイッチＳ３と、外部入力がプラス接続及びマイナス接続可能な外部入力回路Ｆと、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇと、負荷に接続される出力手段の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２とを有している。
【００３４】
そして、起動手段は、自己保持セット用リレーの入力回路に起動信号を出力する起動信号出力部としてのコンデンサ（帯電体）Ｃと、この起動信号出力部を駆動する起動リレーとで構成されている。
【００３５】
そして、入力対応電磁リレーを構成する第１電磁リレー、第２電磁リレーは強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成されており、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。
【００３６】
そして、入力対応電磁リレーを構成する第１電磁リレーには、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とが設けてある。同様に、入力対応電磁リレーを構成する第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Ｋ２−１と、制御用常閉接点Ｋ２−３とが設けてある。
【００３７】
また、自己保持セット用リレーとしては、２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と、２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２と、２個のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２とからなるソリッドステートリレーが採用されている。
【００３８】
そして、このソリッドステートリレーの入力回路は、各入力対応電磁リレーのそれぞれに対応する互いに直列接続された２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２を含んでいる。また、ソリッドステートリレーの出力回路は、それらの発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のそれぞれに対応して設けられた２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２と、これらの受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２の出力で駆動されて各自己保持回路に自己保持セット信号を出力する２個の出力トタンジスタＴＲ１、ＴＲ２を含んでいる。
【００３９】
また、起動リレーは、強制ガイド機構の無い切換型接点リレーで構成されており、コイルＫＡと、このコイルＫＡの励磁により作動するリレー接点部ＫＡ−１を備えており、このリレー接点部ＫＡ−１は制御用常開接点ＫＡ−２と制御用常閉接点ＫＡ−３とで構成されている。
【００４０】
また、入力端子Ｔ１１、Ｔ１２に接続された第１スイッチＳ１は、外部無電圧接点を構成するリミットスイッチ等の接点を意味しており、また入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続される第２スイッチＳ２は、外部無電圧接点を構成するリミットスイッチ等の接点を意味している。
【００４１】
入力端子Ｔ１１、Ｔ１２に接続される第１スイッチＳ１と、その入力端子に割り当てられた入力対応電磁リレーである第１電磁リレーの制御用常開接点Ｋ１−１と、この第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いて、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されている。
【００４２】
同様にして、入力端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続される第２スイッチＳ２と、その入力端子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とは、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。
【００４３】
第１電磁リレー、第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１−３、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、第１電磁リレー、第２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ット用リレーの入力回路に起動信号を出力する起動手段の起動リレーのコイルＫＡが挿入してあり、また、閉回路には、コイルＫＡに並列するようにして、起動リレーのリレー接点部ＫＡ−１と、自己保持セット用リレーとしてのソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２とが直列にして挿入してある。
【００４４】
そして、自己保持セット用リレーの出力回路は各入力対応電磁リレーの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。
【００４５】
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される。
【００４６】
また、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇは、リレー接点部ＫＡ−１の制御用常閉接点ＫＡ−３に接続された一方の入力端子Ａと、リレー接点部ＫＡ−１の制御用常開接点ＫＡ−２に接続された他方の入力端子Ｂとを備えており、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を開放することでマニュアルリセット回路にし、且つ一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を短絡することでオートリセット回路にすることができる。
【００４７】
また、入力対応電磁リレーを構成する第２電磁リレーの自己保持回路には外部入力回路Ｆが接続してある。この外部入力回路Ｆは、（＋）入力端子Ｔ２３側からの外部入力により駆動されるトランジスタＴＲ３を備えている。このトランジスタＴＲ３を駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、第２電磁リレーの自己保持回路の一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間を短絡させたり、開放したりすることができる。
【００４８】
すなわち、入力端子Ｔ２３側を電源Ｅの（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の入力端子Ｔ２２、Ｔ２１間をオン・オフさせることができ、一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１との間にスイッチを設けたように作動させることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路され、リセットスイッチＳ３がマニュアルセットされると、起動リレーのコイルＫＡが励磁されて、リレー接点部ＫＡ−１において制御用常開接点ＫＡ−２が閉路され、制御用常閉接点ＫＡ−３が開路される。この場合、制御用常閉接点ＫＡ−３の開路動作と、制御用常開接点ＫＡ−２の閉路動作と、マニュアルリセットを実現すべく一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間が開いているために、コンデンサＣに電荷が蓄えられる。
【００５１】
そして、リセットスイッチＳ３がマニュアルリセットされると、起動リレーのコイルＫＡの励磁が解除されて、リレー接点部ＫＡ−１において制御用常開接点ＫＡ−２が開路され、制御用常閉接点ＫＡ−３が閉路される。この制御用常閉接点ＫＡ−３の閉路動作により、コンデンサＣに蓄えられた電荷が放出されて、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２に電流が流れる。
【００５２】
したがって、発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と光結合された２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２がオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオンする。
【００５３】
先に説明したように、これらの出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２は、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーのコイルＫ１、Ｋ２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電磁リレー並びに第２電磁リレーが自己保持され、それらの出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２が閉路され、出力端子ＯＵＴ１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。
【００５４】
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。
【００５５】
上記したように、本発明の実施の形態にあっては、リセットスイッチＳ３のオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサＣと、このコンデンサＣの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができる。
【００５６】
したがって、入力対応電磁リレーに強制ガイド機構付きの電磁リレーを用いても、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００５７】
そして、リセットスイッチＳ３がマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチＳ３を押してオン作動させている間は、第１電磁リレー及び第２電磁リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチＳ３を押すことを止めると始めて、第１電磁リレー及び第２電磁リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００５８】
また、入力対応電磁リレーを構成する第２電磁リレーの自己保持回路に外部入力回路Ｆを接続して、（＋）入力端子Ｔ２３側からの外部入力によりトランジスタＴＲ３を駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、第２電磁リレーの自己保持回路の一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、入力端子Ｔ２３側を電源Ｅの（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の入力端子Ｔ２２、２１間をオン・オフさせ、一方の入力端子Ｔ２２と、他方の入力端子Ｔ２１間にスイッチを設けたように作動させることができる。
【００５９】
このために、図２に示すように、（＋）入力端子Ｔ１１と、外部入力回路Ｆが接続された（＋）入力端子Ｔ２３との間に第２スイッチＳ２を接続することにより（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００６０】
また、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路Ｇを用いて、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子Ａ、Ｂ間を短絡することで、図３に示すオートリセット回路にすることができる。この場合には、オートリセット回路では起動リレーは働かない。
【００６１】
このオートリセットの動作は次のように行われる。
【００６２】
第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が閉路され、入力端子Ｂに入力が行われることにより、入力端子Ａを経てソリッドステートリレーの入力回路を構成する２個の発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２に電流が流れる。
【００６３】
したがって、発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２と光結合された２個の受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２がオンされ、それらの出力を受けて出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオンする。
【００６４】
これらの出力トランジスタＴＲ１、ＴＲ２は、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーのコイルＫ１、Ｋ２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電磁リレー並びに第２電磁リレーが自己保持され、それらの出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２が閉路され、出力端子ＯＵＴ１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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、第１電磁リレー、第２電磁リレー、並びにソリッドステートリレーのいずれかに故障が生じた場合にどのように安全機能が働くかを説明する。
【００６７】
（１）第１電磁リレーの出力用常開接点Ｋ１−２又は第２電磁リレーの出力用常開接点Ｋ２−２の溶着（固着）故障の場合、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に直列接続されているため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２がいずれも開路されて、コイルＫ１並びにＫ２が無励磁状態となれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間は正常に開路される。即ち、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれかに溶着故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００６８】
また、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか１つに溶着故障が生じていると、強制ガイド機構の作用により、コイルＫ１並びにＫ２が無励磁状態であっても、その常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれか一方は開路状態に保持される。そのため、次回以降においては、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が双方閉路されたとしても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２には電流は流れない。
【００６９】
その結果、ソリッドステートリレーの出力回路を構成する受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２はオンしないことから、それらの出力用トランジスタＴＲ１、ＴＲ２にも電流は流れない。そのため、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーはいずれも自己保持されず、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路された状態のままとなる。即ち、ひとたび出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか１つに溶着故障が生じた後にあっては、もはや負荷は再駆動されない。
【００７０】
（２）第１電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ１−３又は第２電磁リレーの制御用常閉接点Ｋ２−３のいずれかに溶着（固着）故障が生じた場合、制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれかに溶着故障が生ずると、強制ガイド機構の作用により、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか一方は開路状態に固定される。
【００７１】
同時に、制御用常開接点Ｋ１−１又はＫ２−１のいずれか一方も同様にして開路状態に固定される。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されて、コイルＫ１並びにＫ２自己保持セット電流が供給されても、それらのリレーは自己保持状態とはならない。しかも、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２のいずれか一方も開路状態に固定されているから、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路状態に維持される。即ち、制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれかに溶着故障が生じた場合、スイッチＳ１並びにＳ２が閉路されても、負荷は駆動されない。
【００７２】
（２）ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２が故障（短絡、オープン）した場合、コイルＫ１並びにＫ２が励磁状態において、発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２が故障しても、第１並びに第２電磁リレーの動作に何等支障はない。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は正常に開路される。即ち、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のいずれかに故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７３】
また、それらの発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２のいずれかが故障すると、ソリッドステートリレーは作動しないから、第１並びに第２電磁リレーは、次回以降自己保持されることはない。即ち、発光ダイオードＰＨＤ１又はＰＨＤ２のいずれかに故障が生ずると、次回以降、負荷は駆動されることがない。
【００７４】
（４）ソリッドステートリレーの出力回路を構成する受光トランジスタＰＨＴ１、ＰＨＴ２のオープン故障が生じた場合、この場合にも、第１並びに第２電磁リレーは正常に動作するから、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２又はＫ２−２は開路される。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７５】
また、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２に自己保持セット電流が流れなくなり、そのコイルに関しては次回以降自己保持されなくなる。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかにオープン故障が生ずると、もはや、次回以降、負荷は駆動されない。
【００７６】
（５）受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じた場合、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２には常時自己保持セット電流が流れ続ける。しかし、それらのコイルの出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に直列接続（二重化）されている。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路される。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７７】
また、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生じ、これによりコイルＫ１又はＫ２のいずれかが常時励磁状態とされると、その常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３はいずれか一方が開路状態とされる。そのため、次回以降、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されたとしても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１、ＰＨＤ２には電流が流れず、第１電磁リレー並びに第２電磁リレーは自己保持されない。即ち、受光トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、次回以降双方の電磁リレーを同時に自己保持させることはできない。そのため、受光用トランジスタＰＨＴ１又はＰＨＴ２のいずれかに短絡故障が生ずると、もはや、次回以降負荷は駆動されない。
【００７８】
（６）出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のオープン故障が生じた場合、それらのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２にオープン故障が生じても、励磁状態にあるコイルＫ１、Ｋ２に関わる励磁リレーの動作に何等影響は与えない。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、第１並びに第２電磁リレーの自己保持は解除され、出力用常開接点Ｋ１−２、Ｋ２−２も同時に開路される。即ち、出力用トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のいずれかにオープン故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００７９】
また、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかにオープン故障が生ずると、第１電磁リレー若しくは第２電磁リレーに対して自己保持セット電流が供給されなくなる。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されたとしても、第１電磁リレー若しくは第２電磁リレーのいずれか一方は励磁並びに自己保持されない。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかにオープン故障が生ずると、もはや、次回以降負荷は駆動されなくなる。
【００８０】
（７）出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２の短絡故障が生じた場合、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２に短絡故障が生ずると、それに対応するコイルには常時自己保持セット電流が流れ続け、自己保持状態を解除不可能となる。しかし、コイルＫ１並びにＫ２に関わる出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は、先に説明したように二重化されている。そのため、このような自己保持セット電流が流れ続ける状態にあっても、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が開路されれば、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２のいずれか一方は開路される。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８１】
また、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２に短絡故障が生じてそれに関するコイルＫ１又はＫ２のいずれかに電流が流れ続けると、それらの制御用常閉接点Ｋ１−３又はＫ２−３のいずれか一方は開路状態となる。そのため、第１スイッチＳ１並びに第２スイッチＳ２が閉路されても、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２には電流が流れない。第１電磁リレー又は第２電磁リレーが自己保持されないことにより、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は開路状態となる。即ち、出力用トランジスタＴＲ１又はＴＲ２のいずれか一方が短絡故障した場合には、もはや負荷は次回以降駆動されない。
【００８２】
（８）第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２がオープン故障を生じた場合、コイルＫ１並びにＫ２が励磁状態にある時、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、直ちにそれら電磁リレーの自己保持は解除される。そのため、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８３】
また、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、次回以降、ソリッドステートリレーの入力回路を構成する発光ダイオードＰＨＤ１並びにＰＨＤ２には電流が流れない。そのため、コイルＫ１並びにＫ２に自己保持セッ卜電流は供給されないから、次回以降、出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は開路状態となる。即ち、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２にオープン故障が生ずれば、次回以降、負荷は駆動されなくなる。
【００８４】
（９）第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じた場合、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生ずると、コイルＫ１又はＫ２は常時励磁状態とされる。しかし、それらコイルＫ１並びにＫ２の出力用常開接点Ｋ１−２並びにＫ２−２は先に説明したように二重化されているため、双方のスイッチＳ１並びにＳ２が開路されれば、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間も開路される。即ち、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じたとしても、負荷の遮断に支障を来すことはない。
【００８５】
また、第１スイッチＳ１又は第２スイッチＳ２のいずれかに短絡故障が生じたことにより、コイルＫ１又はＫ２のいずれかが励磁状態に保持されると、それらの制御用常閉接点Ｋ１−３並びにＫ２−３のいずれかは開路状態となるため、ソリッドステートリレーの入力回路を構成するＰＨＤ１並びにＰＨＤ２に電流を流すことができなくなる。そのため、次回以降、スイッチＳ１並びにＳ２が閉路されても、ソリッドステートリレーが動作しないことから、双方の電磁リレーを自己保持させることができず、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間は開路状態となる。即ち、第１スイッチＳ１若しくは第２スイッチＳ２を構成するリミットスイッチ等に短絡故障が生じた場合には、次回以降負荷は駆動されなくなる。
【００８６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、内部素子である第１電磁リレー、第２電磁リレー、ソリッドステートリレーのいずれかに故障が生じた場合のみならず、第１スイッチＳ１若しくは第２スイッチＳ２のいずれかに故障が生じた場合であっても、正常に安全機能を働かせることができ、即ち、負荷の遮断に支障を来すことがなく、しかも負荷の再起動を確実に禁ずることができるのである。
【００８７】
なお、上記した本発明の実施の形態において、ソリッドステートリレーの構成として、フォトカプラと出力用トランジスタを組み合わせた構成を採用しているが、ソリッドステートリレーの構成はその他各種の半導体素子を用いた任意の構成を採用することができる。
【００８８】
更に、本発明の実施の形態では、入力端子が２個の場合で説明したが、本発明は入力端子が３個以上の構成とすることもでき、その場合には入力端子の数に対応して電磁リレーを増加すればよい。
【００８９】
【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、自己保持用リレーが強制ガイド機構付きの電磁リレーで構成してあり、また、起動リレーが強制ガイド機構の無い切換型接点リレー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。
【００９０】
特に、リセットスイッチのオン作動時に電荷が蓄えられ、オフ作動により電荷を放出するコンデンサと、このコンデンサの電荷の放出により作動するソリッドステートリレーとを組み合わせることにより、起動リレーに強制ガイド機構の無い切換型接点リレーを用いることができて、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。
【００９１】
しかも、リセットスイッチがマニュアルセットされている間、すなわち、作業者がリセットスイッチを押してオン作動させている間は、自己保持用リレーが自己保持されることなく負荷は駆動されず、作業者がリセットスイッチを押すことを止めると始めて、自己保持用リレーが自己保持されて負荷は駆動されるようになり、安全機能を一層高めることができる。
【００９２】
また、本発明に係るリレー装置によれば、自己保持用リレーの自己保持回路に、（＋）入力端子側からの外部入力により作動し、且つ自己保持用リレーに対応する一方及び他方の外部端子間を短絡させ、又は開放して一方及び他方の外部端子間をオン・オフ作動させるトランジスタを設けることにより、（＋）入力端子側からの外部入力によりトランジスタを駆動したり、この駆動を停止したりすることにより、自己保持用リレーの自己保持回路の一方の外部端子と、他方の外部端子間を短絡させたり、開放したりして、すなわち、（＋）入力端子側を電源の（＋）側に接続したり、離したりすることで一方及び他方の外部端子間をオン・オフさせ、一方の外部端子と、他方の外部端子間にスイッチを設けたように作動させることができて、（＋）（＋）入力に対応することができる。
【００９３】
また、本発明に係るリレー装置によれば、オートリセット・マニュアルリセット切換え回路を用いて、一方及び他方の入力端子間を開放することでマニュアルリセット回路にし、一方及び他方の入力端子間を短絡することで、オートリセット回路にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係るリレー装置の回路図である。
【図２】本発明の係るリレー装置の他の実施の形態の回路図である。
【図３】本発明の係るリレー装置の別の他の実施の形態の回路図である。
【図４】従来のリレー装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｔ１１ 入力端子（リレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ１２ 入力端子（リレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２１ 入力端子（他方のリレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２２ 入力端子（一方のリレー側入力端子）（外部端子）
Ｔ２３ 入力端子（（＋）入力端子）
Ｔ３１ 入力端子
Ｔ３２ 入力端子
Ａ 入力端子（一方の入力端子）
Ｂ 入力端子（他方の入力端子）
Ｃ コンデンサ（帯電体）（起動信号出力部）（起動手段）
Ｅ 電源
Ｆ 外部入力回路
Ｇ オートリセット・マニュアルリセット切換回路
Ｋ１ 第１電磁リレーのコイル
Ｋ１−１ 第１電磁リレーの制御用常開接点
Ｋ１−２ 第１電磁リレーの出力用常開接点
Ｋ１−３ 第１電磁リレーの制御用常閉接点
Ｋ２ 第２電磁リレーのコイル
Ｋ２−１ 第２電磁リレーの制御用常開接点
Ｋ２−２ 第２電磁リレーの出力用常開接点
Ｋ２−３ 第２電磁リレーの制御用常閉接点
ＫＡ 起動リレーのコイル（起動手段）
ＫＡ−１ 起動リレーのリレー接点部（起動手段）
ＫＡ−２ 起動リレーの出力用常開接点（起動手段）
ＫＡ−３ 起動リレーの出力用常閉接点（起動手段）
Ｓ１ 第１スイッチ（外部無電圧接点）（外部接点）
Ｓ２ 第２スイッチ（外部無電圧接点）（外部接点）
Ｓ３ リセットスイッチ（起動操作手段）
ＰＨＤ１ 発光ダイオード（ソリッドステートリレーの入力回路）
ＰＨＤ２ 発光ダイオード（ソリッドステートリレーの入力回路）
ＰＨＴ１ 受光トランジスタ（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＰＨＴ２ 受光トランジスタ（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＴＲ１ 出力トランジス夕（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＴＲ２ 出力トランジス夕（ソリッドステートリレーの出力回路）
ＯＵＴ１ 出力端子（出力手段）
ＯＵＴ２ 出力端子（出力手段）
Claims (4)
- それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、
前記自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードと、前記発光ダイオードのそれぞれに対応する受光トランジスタと、前記受光トランジスタの出力で駆動され前記自己保持用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出力トランジスタと、を有するソリッドステートリレーと、
リセットスイッチと、
前記リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイル及び当該コイルの作動により駆動されるリレー接点部を有する起動リレーと、前記起動リレーの駆動による前記リレー接点部の切換えで蓄電し且つ前記起動リレーの駆動の終了により放電して前記ソリッドステートリレーの前記発光ダイオードを駆動するコンデンサと、を有する起動手段と、
前記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、
前記複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、前記制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、前記閉回路に前記起動リレーのコイルを挿入すると共に、前記閉回路に、前記起動リレーのコイルに並列するようにして前記起動リレーの前記リレー接点部と前記ソリッドステートリレーの前記発光ダイオードとを直列に挿入した、
ことを特徴とするリレー装置。 - それぞれ外部接点が接続される複数対の外部端子に対応して設けられた複数の自己保持用リレーと、
前記自己保持用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ット信号出力手段と、
前記自己保持セット信号出力手段を起動する起動手段と、
前記起動手段を操作する起動操作手段と、
前記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、
前記起動手段を、前記自己保持セット信号出力手段の入力部に起動信号を出力する起動信号出力部と前記起動信号出力部を駆動する起動リレーとで構成し、
前記自己保持セット信号出力手段をソリッドステートリレーで構成し、
前記ソリッドステートリレーは、入力回路として前記自己保持用リレーのそれぞれに対応する発光ダイオードを有し、且つ出力回路として前記発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられた受光トランジスタ及び前記受光トランジスタの出力で駆動されて前記自己保持用リレーの各自己保持回路に自己保持セット信号を出力する出力トランジスタを有し、
前記起動操作手段は、リセットスイッチであり、
前記起動リレーは、前記リセットスイッチのオン・オフ作動により作動するコイルと、コイルの作動により駆動されるリレー接点部とで、構成し、
前記起動手段の前記起動信号出力部は、前記起動リレーの駆動による前記リレー接点部の切換えで蓄電し且つ前記起動リレーの駆動の終了により放電して前記ソリッドステートリレーの前記入力回路としての発光ダイオードを駆動するコンデンサで構成し、
前記複数の自己保持用リレーは、それぞれにコイルと、出力用常開接点と、制御用常開接点と、制御用常閉接点とを有し、前記制御用常閉接点を互いに直列接続して電源を経由する閉回路に挿入し、前記閉回路に前記起動リレーのコイルを挿入すると共に、前記閉回路に、前記起動リレーのコイルに並列するようにして前記起動リレーの前記リレー接点部と前記ソリッドステートリレーの前記入力回路を構成する前記発光ダイオードとを直列に挿入した、
ことを特徴とするリレー装置。 - 前記自己保持用リレーの自己保持回路に、（＋）入力端子側からの外部入力により作動し、且つ前記自己保持用リレーに対応する前記一方及び他方の外部端子間を短絡させ又は開放して前記一方及び他方の外部端子間をオン・オフ作動させるトランジスタを設けた請求項２に記載のリレー装置。
- 前記起動リレーの前記コイルの作動により駆動される前記リレー接点部を、制御用常開接点と、前記制御用常開接点と交互に離接する制御用常閉接点とで構成し、前記制御用常開接点を一方の入力端子に、前記制御用常開接点を他方の入力端子にそれぞれ接続し、
前記一方及び他方の入力端子間を開放することで、前記リレー接点部の接点切換えによる前記コンデンサの放電での前記ソリッドステートリレーの前記入力回路の駆動を可能にしてマニュアルリセット回路にし、且つ前記一方及び他方の入力端子間を短絡することでオートリセット回路にするようにした請求項２又は３に記載のリレー装置。
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