(57)【要約】【課題】より簡単な構成で、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電を抑制するリレー装置及びリレー装置の制御方法を提供する。【解決手段】リレー装置１は、コイル部１０と、固定接点２１と、バネ３１と、可動接点３３と、駆動回路５０とを備える。駆動回路５０は、接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、非接触状態に切替える際、コイル部１０の電磁力が第１電磁力になるように制御する。駆動回路５０は、コイル部１０の電磁力を第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、コイル部１０の電磁力が第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御する。駆動回路５０は、コイル部１０の電磁力を第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、コイル部１０の電磁力が、経時的に小さくなるよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
前記駆動回路は、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御し、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御し、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が経時的に小さくなるよう制御する、リレー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記第２時間が経過した後、前記バネのバネ定数の公差範囲に基づいて前記電磁力が段階的に小さくなるよう制御する、リレー装置。
【請求項３】
請求項２に記載のリレー装置であって、
前記第１電磁力は、前記可動接点が前記接触位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項４】
請求項３に記載のリレー装置であって、
前記第１電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第１時間は、前記電磁力が前記第１電磁力になることにより、前記固定接点から離れた、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が、前記全開位置に到達するまでに掛かる時間よりも短い時間である、リレー装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第２電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の上限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記接触位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項７】
請求項２乃至５の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第２時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が、前記固定接点から離れた後、前記電磁力が前記第２電磁力になることにより、前記固定接点に再び到達するまでに掛かる時間よりも短い、リレー装置。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記電磁力が前記バネのバネ定数の前記公差範囲に基づいて段階的に小さくなるよう制御する際、前記第２時間が経過した後、前記電磁力が、第３時間継続して、前記第２電磁力よりも小さい第３電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項９】
請求項８に記載のリレー装置であって、
前記第３電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の中の所定値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の上限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である、リレー装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のリレー装置であって、
前記第３時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力が、前記電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記第３時間が経過した後、前記電磁力が、第４時間継続して、前記第３電磁力よりも小さい第４電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のリレー装置であって、
前記第４電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有するバネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の中の所定値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下であるリレー装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載のリレー装置であって、
前記第４時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力が、前記電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１４】
請求項９又は１２に記載のリレー装置であって、
前記所定値は、前記公差範囲の中央値である、リレー装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１３の何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記電磁力が前記バネのバネ定数の前記公差範囲に基づいて段階的に小さくなるよう制御する際、前記第４時間が経過した後、前記電磁力が、第５時間継続して、前記第２電磁力よりも小さい第５電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のリレー装置であって、
前記第５電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である、リレー装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のリレー装置であって、
前記第５時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が前記全開位置に到達するまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れかに記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて、前記コイル電流を生成する、リレー装置。
【請求項１９】
リレー装置の制御方法であって、
前記リレー装置は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
リレー装置の制御方法は、
前記駆動回路によって、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が、経時的に小さくなるよう制御するステップと、を含む、リレー装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー装置及びリレー装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動接点と、固定接点と、コイル部とを備えるリレー装置が知られている。このようなリレー装置では、接触状態にある可動接点及び固定接点を、非接触状態に切替える際、可動接点が、ストッパ等の他の部材等に当たる場合がある。可動接点が当該他の部材に当たることにより発生する衝撃が強いと、騒音が発生する場合がある。また、このようなリレー装置では、接触状態にある可動接点及び固定接点を、非接触状態に切替える際、アーク放電によって可動接点及び固定接点が劣化してしまう場合がある
【０００３】
そこで、接触状態にある可動接点及び固定接点を、非接触状態に切替える際、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電によって可動接点及び固定接点が劣化してしまうことを抑制するリレー装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のリレー装置は、可動接点及び固定接点を各々含む、２つのリレーを有する。特許文献１に記載のリレー装置では、２つのリレーを接触状態（オン状態）から非接触状態（オフ状態）に切替える際、一方のリレーの可動接点及び固定接点を非接触状態にすることにより、リレー装置に電流が流れない状態にする。さらに、特許文献１に記載のリレー装置では、リレー装置に電流が流れない状態にした後、最後に接触状態から非接触状態に切替えられるリレーの切替えに要する時間間隔を長くしている。特許文献１に記載のリレー装置では、最後に接触状態から非接触状態に切替えられるリレーの切替えに要する時間間隔を長くすることにより、可動接点及び固定接点（接点部）の損傷を抑制しつつ、騒音の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０２５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のリレー装置では、最後にオン状態からオフ状態に切替えられるリレーについては、リレーの切替えに要する時間間隔を長くすることで騒音対策がなされている。しかしながら、特許文献１に記載のリレー装置では、最初にオン状態からオフ状態に切替えられるリレーは、急峻にオフ状態にされる。そのため、最初にオン状態からオフ状態に切替えられるリレーの可動片が、ストッパに速い速度に衝突することにより、騒音が発生する場合がある。仮に、最初にオン状態からオフ状態に切替えられるリレーについても、騒音の発生を抑制するために、リレーの切替えに要する時間間隔を長くすることが考えられる。しかしながら、最初にオン状態からオフ状態に切替えられるリレーの切替えに要する時間を長くすると、電流が通電している中で、ゆっくりとその可動片が固定片から離れるようになる。そのため、アーク放電が発生する虞がある。
【０００７】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、より簡単な構成で、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電を抑制するリレー装置及びリレー装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の観点に係るリレー装置は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
前記駆動回路は、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御し、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御し、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が経時的に小さくなるよう制御する。
【０００９】
上記課題を解決するために、第２の観点に係るリレー装置の制御方法は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備えるリレー装置の制御方法であって、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
リレー装置の制御方法は、
前記駆動回路によって、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が、経時的に小さくなるよう制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
第１の観点に係るリレー装置によれば、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電を抑制することができる。
【００１１】
第２の観点に係るリレー装置の制御方法によれば、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るリレー装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すリレー装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示す可動接点の速度及び可動接点の変位を示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示すリレー装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
［リレー装置の構成例］
図１は、一実施形態に係るリレー装置１の構成例を示すブロック図である。図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを示す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御又は通信の流れを示す。リレー装置１と、蓄電池２と、負荷機器３と、制御装置４とは、１つの装置（例えば、車両等）に組込まれてよい。
【００１５】
リレー装置１は、蓄電池２と負荷機器３との間に配置される。ただし、リレー装置１は、任意の装置の間に配置されてよい。リレー装置１は、制御装置４の制御に基づいて、蓄電池２と負荷機器３を電気的に接続状態又は非接続状態にする。
【００１６】
蓄電池２は、充電した電力を、リレー装置１を介して負荷機器３に供給可能である。負荷機器３は、リレー装置１を介して蓄電池２から供給される電力を消費する。
【００１７】
制御装置４は、マイクロコンピュータ（Microcomputer）を含んで構成される。制御装置４は、オン信号及びオフ信号を、リレー装置１に出力する。オン信号は、リレー装置１に、リレー装置１に接続された装置（蓄電池２及び負荷機器３）を電気的に接続状態にさせる信号である。オフ信号は、リレー装置１に接続された装置（蓄電池２及び負荷機器３）を電気的に非接続状態にさせる信号である。
【００１８】
リレー装置１は、コイル部１０と、端子板２０と、固定接点２１と、端子板３０と、バネ３１と、可動片３２と、可動接点３３と、ストッパ４０と、駆動回路５０とを備える。固定接点２１及び可動接点３３は、合わせて「接点部」ともいう。
【００１９】
コイル部１０は、通電することにより、可動接点３３を固定接点２１の方に移動させる電磁力を発生させる。例えば、コイル部１０は、可動接点３３を接近方向Ａに移動させる電磁力を発生させる。接近方向Ａは、可動接点３３が固定接点２１に接近する方向である。
【００２０】
コイル部１０は、コイル１１を含んで構成される。コイル部１０は、コイル１１の他、ボビン、固定子及び継鉄等を含んで構成されてよい。ボビンは、樹脂材料で形成されてよい。固定子及び継鉄は、磁性材料で形成されてよい。
【００２１】
コイル１１は、導線であってよい。コイル１１は、ボビンに巻回されてよい。コイル１１の内部には、固定子が挿入されてよい。コイル１１の両端は、駆動回路５０に接続されてよい。コイル１１には、駆動回路５０によって電流が流される。コイル１１が通電することにより、固定子及び継鉄等を通る磁路が形成される。当該磁路が形成されることにより、可動接点３３を、接近方向Ａに移動させる電磁力が発生する。
【００２２】
端子板２０は、導電性材料で形成されてよい。端子板２０の一端は、負荷機器３に接続される。端子板２０の他端には、固定接点２１が設けられる。
【００２３】
固定接点２１は、導電性材料で形成されてよい。固定接点２１は、端子板２０と一体に形成されてよい。固定接点２１は、可動接点３３に対向する位置に、設けられる。
【００２４】
端子板３０は、導電性材料で形成されてよい。端子板３０の一端は、蓄電池２に接続される。端子板３０の他端は、可動片３２に接続される。
【００２５】
バネ３１は、コイルバネであってよい。ただし、バネ３１は、コイルバネに限定されない。例えば、バネ３１は、板バネであってよい。
【００２６】
バネ３１の一端は、可動片３２に接続される。バネ３１の他端は、リレー装置１の筐体等に接続される。バネ３１は、可動接点３３に対して離反方向Ｂに弾性力を付与する。離反方向Ｂは、可動接点３３が固定接点２１から離れる方向である。
【００２７】
バネ３１の弾性力の大きさは、バネ３１のバネ定数の大きさ等に依拠し得る。例えば、弾性力Ｆ１は、以下の式（１）によって表される。
Ｆ１＝ｋ×（Ｃ−ｘ）                式（１）
式（１）において、バネ定数ｋは、バネ３１のバネ定数である。変位ｘは、固定接点２１からの可動接点３３の変位である。定数Ｃは、バネ３１に負荷が加えられていないときのバネ３１の長さ（自然長）等に基づいて決定される要素である。なお、定数Ｃは、距離Ｄよりも長い。距離Ｄは、固定接点２１からストッパ４０までの距離である。
【００２８】
バネ３１の弾性力は、バネ３１のバネ定数が大きいほど、大きくなり得る。バネ３１の弾性力は、バネ３１のバネ定数が小さいほど、小さくなり得る。本実施形態では、バネ３１のバネ定数は、公差範囲内の値をとる。
【００２９】
以下、公差範囲の下限値のバネ定数を有するバネ３１（つまり、弾性力が小さいバネ）は、「バネ３１Ｌ」とも記載する。また、公差範囲の中の所定値のバネ定数を有するバネ３１は、「バネ３１Ｍ」とも記載する。所定値は、公差範囲の中の、上限値及び下限値を除く値であってよい。なお、この所定値は、限定ではないが、公差範囲の中央値であってよい。また、公差範囲の上限値のバネ定数を有するバネ３１（つまり、弾性力が大きいバネ）は、「バネ３１Ｕ」とも記載する。
【００３０】
可動片３２は、導電性材料で形成されてよい。可動片３２は、端子板３０に対して可動である。可動片３２の一端は、端子板３０に接続される。可動片３２の他端には、可動接点３３が設けられる。
【００３１】
可動接点３３は、導電性材料で形成されてよい。可動接点３３は、可動片３２と一体に形成されてよい。可動接点３３と固定接点２１は、接触状態又は非接触状態になる。可動接点３３が固定接点２１と接触する位置は、「接触位置」ともいう。
【００３２】
例えば、可動接点３３は、コイル部１０が発生する電磁力がバネ３１の弾性力よりも大きいとき、接近方向Ａ（すなわち、可動接点３３が固定接点２１に接近する方向）に移動する。可動接点３３は、接近方向Ａに移動することにより、固定接点２１と接触する。可動接点３３と固定接点２１とが接触状態にあるとき、蓄電池２と負荷機器３は、電気的に接続状態となる。
【００３３】
例えば、可動接点３３は、コイル部１０が発生する電磁力がバネ３１の弾性力よりも小さいとき、離反方向Ｂ（すなわち、可動接点３３が固定接点２１から離れる方向）に移動する。可動接点３３は、離反方向Ｂに移動することにより、固定接点２１と非接触状態になる。可動接点３３と固定接点２１とが非接触状態にあるとき、蓄電池２と負荷機器３は、電気的に非接続状態となる。なお、可動接点３３は、離反方向Ｂに移動し続けることにより、ストッパ４０に当接し得る。換言すると、可動接点３３は、全開位置Ｐでストッパ４０による移動の規制を受ける。
【００３４】
以下、バネ３１Ｌの弾性力が付与される可動接点３３は、「可動接点３３Ｌ」とも記載する。また、バネ３１Ｍの弾性力が付与される可動接点３３は、「可動接点３３Ｍ」とも記載する。また、バネ３１Ｕの弾性力が付与される可動接点３３は、「可動接点３３Ｕ」とも記載する。
【００３５】
ストッパ４０は、金属製部材で構成されてよい。ストッパ４０は、可動接点３３の離反方向Ｂへの移動を規制する。ストッパ４０には、可動接点３３と固定接点２１とが非接触状態にあるとき、可動接点３３が当接し得る。ストッパ４０は、可動接点３３が当接することにより、固定接点２１に対する可動接点３３の全開位置Ｐを規定する。なお、例えばリレー装置１がストッパ４０を備えない場合、他の部材によって、固定接点２１に対する可動接点３３の全開位置Ｐが規定されてよい。
【００３６】
駆動回路５０は、制御装置４の制御に基づいて、コイル部１０を通電状態又は非通電状態に切替える。駆動回路５０は、生成部５１と、記憶部５２と、制御部５３とを有する。
【００３７】
生成部５１は、コイル部１０のコイル１１に電気的に接続される。生成部５１は、スイッチング素子等を含んで構成される。生成部５１は、制御部５３の制御に基づいて、コイル電流を生成する。コイル電流は、コイル部１０に流す電流すなわちコイル１１に流す電流である。本実施形態では、生成部５１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて、コイル電流を生成するものとする。本実施形態では、生成部５１のスイッチング素子に、制御部５３からのＰＷＭ信号が入力される。生成部５１のスイッチング素子は、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて、オン／オフにスイッチングする。生成部５１のスイッチング素子が、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じてスイッチングすることにより、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じたコイル電流が生成される。
【００３８】
以下、「ＰＷＭ信号の周期」は、生成部５１のスイッチング素子をオンにする期間と、生成部５１のスイッチング素子をオフにする期間との和であるものとする。また、「ＰＷＭのデューティ比」は、生成部５１のスイッチング素子をオンにする期間を、ＰＷＭ信号の周期で除算したものとする。この場合、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きいほど、生成部５１のスイッチング素子がオンする期間が長くなるため、コイル電流が増加する。つまり、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きいほど、コイル電流が増加して、コイル部１０の電磁力が大きくなる。また、ＰＷＭ信号のデューティ比が小さいほど、生成部５１のスイッチング素子がオフする時間が短くなるため、コイル電流が低下する。つまり、ＰＷＭ信号のデューティ比が小さいほど、コイル電流が低下して、コイル部１０の電磁力が小さくなる。
【００３９】
記憶部５２は、制御部５３に接続される。記憶部５２は、制御部５３から取得した情報を格納する。記憶部５２は、制御部５３のワーキングメモリとして機能してよい。記憶部５２は、制御部５３で実行されるプログラムを格納してよい。記憶部５２は、半導体メモリで構成されてよい。記憶部５２は、半導体メモリに限定されず、磁気記憶媒体で構成されてよいし、他の記憶媒体で構成されてよい。記憶部５２は、制御部５３の一部として制御部５３に含まれてよい。
【００４０】
制御部５３は、リレー装置１の各構成部を制御する。制御部５３は、例えば、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成されてよい。制御部５３は、例えば、記憶部５２に格納されているプログラムを読み込み、各種プログラムを実行する。
【００４１】
制御部５３は、制御装置４から、オン信号を取得し得る。制御部５３は、オン信号を取得すると、非接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、接触状態に切替える。この切替えの際、制御部５３は、ＰＷＭ信号を生成部５１に出力することにより、生成部５１にコイル電流を生成させる。制御部５３は、生成部５１にコイル電流を生成させることにより、コイル部１０に電磁力を発生させる。この際、制御部５３は、コイル部１０に、バネ３１の弾性力よりも大きい電磁力を発生させる。コイル部１０が当該電磁力を発生させることにより、可動接点３３は、接近方向Ａに沿って移動して、固定接点２１と接触する。制御部５３は、可動接点３３を固定接点２１に接触させた後、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％にすることにより、生成部５１のスイッチング素子をオン状態に維持する。制御部５３は、生成部５１のスイッチング素子をオン状態に維持することにより、固定接点２１及び可動接点３３を接触状態に維持する。
【００４２】
図２に、図１に示すリレー装置１の動作を示すタイミングチャートを示す。図２に示す時刻ｔ０で、固定接点２１及び可動接点３３は、接触状態になっている。時刻ｔ０で、制御部５３は、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％にすることにより、生成部５１のスイッチング素子をオン状態に維持している。
【００４３】
図３に、可動接点３３の速度及び変位を示すタイミングチャートを示す。図３には、図１に示す接近方向Ａに移動し易い（離反方向Ｂに移動しにくい）可動接点３３の例として、バネ３１Ｌの弾性力が付与される可動接点３３Ｌの速度及び変位を示す。また、図３には、図１に示す離反方向Ｂに移動し易い（接近方向Ａに移動しにくい）可動接点３３の例として、バネ３１Ｕの弾性力が付与される可動接点３３Ｕの速度及び変位を示す。また、図３には、参考として、バネ３１Ｍの弾性力が付与される可動接点３３Ｍの速度及び変位を示す。なお、図３に示す可動接点３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｕの変位は、図１に示す固定接点２１からの変位ｘである。図３に示す時刻ｔ０では、可動接点３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｕの何れも、固定接点２１と接触状態にある。そのため、図３に示す時刻ｔ０では、可動接点３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｕの何れの変位も０である。また、可動接点３３が固定接点２１と接触状態にあるとき、可動接点３３は、固定状態にある。そのため、図３に示す時刻ｔ０では、可動接点３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｕの何れの速度も０である。なお、図３における可動接点３３の速度を示すタイミングチャートでは、図中上方に向うほど、可動接点３３の離反方向Ｂにおける速度は、速くなる。また、図３における可動接点３３の変位を示すタイミングチャートでは、図中上方に向うほど、可動接点３３は、全開位置Ｐに近づく。
【００４４】
制御部５３は、制御装置４から、オフ信号を取得し得る。制御部５３は、オフ信号を取得すると、接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、非接触状態に切替える。この切替えの際、制御部５３は、コイル部１０に発生させる電磁力が、第１電磁力になるように制御する。具体的には、制御部５３は、第１電磁力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を、生成部５１に出力する。第１電磁力は、少なくとも、可動接点３３Ｌが接触位置に存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力よりも小さくなるよう設定されてよい。
【００４５】
コイル部１０の電磁力が第１電磁力になることにより、バネ３１Ｌの弾性力が付与される可動接点３３Ｌが、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から速やかに離れ得る。また、バネ３１Ｌよりも大きいバネ定数を有するバネ３１Ｍの弾性力が付与される可動接点３３Ｍも、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から速やかに離れ得る。同様に、バネ３１Ｌよりも大きいバネ定数を有するバネ３１Ｕの弾性力が付与される可動接点３３Ｕも、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から速やかに離れ得る。このように可動接点３３が固定接点２１から速やかに離れることにより、アーク放電によって可動接点３３及び固定接点２１が劣化してしまうことが抑制され得る。
【００４６】
ここで、第１電磁力は、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力よりも小さくなるよう設定されてよい。このように第１電磁力を、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力よりも小さくなるよう設定することで、コイル部１０が発生させる電磁力は、より小さくなり得る。コイル部１０が発生させる電磁力がより小さくなることで、可動接点３３をより速い速度で固定接点２１から離反させることができる。そのため、このような構成により、より効果的にアーク放電の発生が抑制され得る。例えば、第１電磁力は、ゼロに設定されてよい。
【００４７】
図２に示す例では、時刻ｔ１で、制御部５３は、制御装置４から、オフ信号を取得する。時刻ｔ１で、制御部５３は、電磁力が第１電磁力になるように制御する。例えば、制御部５３は、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％から５％にステップで立ち下げる。図２に示す例では、デューティ比の５％は、第１電磁力に応じたデューティ比である。ＰＷＭ信号のデューティ比が５％に下がると、コイル電流が低下して、コイル部１０の電磁力は、第１電磁力になる。コイル部１０の電磁力が第１電磁力になることにより、図３に示すように、時刻ｔ１以降、可動接点３３Ｌの速度が上がり、可動接点３３Ｌの変位は０よりも大きくなる。つまり、時刻ｔ１以降で、可動接点３３Ｌは、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から離れる。また、図３に示すように、時刻ｔ１以降で、バネ３１Ｌよりも弾性力が大きいバネ３１Ｍの弾性力が付与される可動接点３３Ｍも、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から離れる。同様に、バネ３１Ｌよりも弾性力が大きいバネ３１Ｕの弾性力が付与される可動接点３３Ｕも、離反方向Ｂに移動して、固定接点２１から離れる。
【００４８】
ここで、比較例として、図２に示す時刻ｔ１から、コイル部の電磁力を連続的に小さくする制御を想定する。比較例では、コイル部の電磁力を連続的に小さくしていく途中で、可動接点が固定接点から離れる離反方向に働くバネの弾性力と、コイル部の電磁力が釣り合った時点で、可動接点と固定接点は、その間に微小な隙間が生じた状態に保持される。その結果、アーク放電が発生する時間が長くなり、可動接点及び固定接点が劣化する虞がある。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、例えば図２に示す時刻ｔ１で、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％から５％（第１電磁力）にステップで立ち下げている。このような構成により、本実施形態では、コイル部１０の電磁力が急峻に第１電磁力に低下する。そのため、上述の比較例のように、アーク放電が発生する時間が長くなり、可動接点及び固定接点が劣化することを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上述のようにコイル部１０の電磁力が急峻に第１電磁力に低下することにより、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、可動接点３３が、固定接点２１から離れ得る。このような構成によって、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、アーク放電によって可動接点３３及び固定接点２１が劣化してしまうことが抑制され得る。しかしながら、可動接点３３を固定接点２１から速い速度で離反させた後、可動接点３３の速度をそのままの速度に維持すると、可動接点３３（或いは可動接点３３を支持する支持部材）がストッパ４０に衝突してしまう場合がある。可動接点３３がストッパ４０等に衝突すると、騒音が発生する虞がある。
【００５１】
そこで、制御部５３は、コイル部１０の電磁力を第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、コイル部１０に発生させる電磁力が、第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御する。具体的には、制御部５３は、コイル部１０の電磁力を第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、第２電磁力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を、生成部５１に出力する。
【００５２】
第１時間は、コイル部１０の電磁力が第１電磁力になることにより、固定接点２１から離れた可動接点３３Ｕが、全開位置Ｐに到達するまでに掛かる時間よりも短い時間であってよい。第１時間は、実験的に求められてよい。また、第２電磁力は、可動接点３３Ｕが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｕが付与する弾性力よりも大きく、且つ、可動接点３３Ｌが接触位置に存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力よりも小さくなるように設定されてよい。
【００５３】
本実施形態では、第１時間が経過した時点でコイル部１０の電磁力を大きくすることにより、可動接点３３Ｕが全開位置Ｐに向って移動することが抑制され得る。可動接点３３Ｕの全開位置Ｐへの移動を抑制することにより、可動接点３３Ｕが、ある程度速い速度で、全開位置Ｐに到達することが抑制され得る。また、同様に、コイル部１０の電磁力を第２電磁力にすることで、可動接点３３Ｍ，３３Ｌが、ある程度速い速度で、全開位置Ｐに到達することが抑制され得る。
【００５４】
図２に示す例では、時刻ｔ２が、制御部５３がコイル部１０の電磁力を第１電磁力にする制御を始めてから第１時間Ｔ１が経過した時点である。時刻ｔ２で、制御部５３は、コイル部１０の電磁力が第２電磁力になるように制御する。例えば、制御部５３は、ＰＷＭ信号のデューティ比を６０％に上げる。図２に示す例では、デューティ比の６０％は、第２電磁力に応じたデューティ比である。ＰＷＭ信号のデューティ比が６０％に上がると、コイル電流が増加して、コイル部１０の電磁力は、第２電磁力になる。第１時間Ｔ１が経過した時点である時刻ｔ２で、コイル部１０の電磁力が大きくなることにより、図３に示すように、可動接点３３Ｕの速度が低下し、可動接点３３Ｕが全開位置Ｐに到達することが抑制され得る。また、時刻ｔ２以降、コイル部１０の電磁力が第２電磁力になることにより、図３に示すように、可動接点３３Ｍ，３３Ｌの速度が低下し、可動接点３３Ｍ，Ｌが全開位置Ｐに到達することが抑制され得る。
【００５５】
このように本実施形態では、第１時間が経過した時点でコイル部１０の電磁力を第２電磁力にすることで、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、可動接点３３が、全開位置Ｐに到達することが抑制され得る。つまり、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、可動接点３３が、ある程度速い速度で、ストッパ４０に当たることが抑制され得る。このような構成により、ストッパ４０に当たることにより騒音が発生することが抑制され得る。
【００５６】
制御部５３は、コイル部１０の電磁力を第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、コイル部１０に発生させる電磁力が、経時的に小さくなるように制御する。本実施形態では、制御部５３は、限定ではないが、第２時間が経過した後、バネ３１のバネ定数の公差範囲に基づいて段階的に小さくなるよう制御するものとする。第２時間は、バネ３１Ｌの可動接点３３Ｌが、固定接点２１から離れた後、コイル部１０の電磁力が第２電磁力になることにより、接触位置に再び到達するまでに掛かる時間よりも短い時間であってよい。この第２時間中に、可動接点３３Ｌが接触位置に到達することが抑制され得る。また、この第２時間中に、より大きい弾性力が付与される可動接点３３Ｕ，３１Ｍが、接触位置に到達することも抑制され得る。第２時間は、実験的に求められてよい。このような構成とすることにより、可動接点３３が固定接点２１に再び接触することが抑制され得る。
【００５７】
制御部５３は、コイル部１０の電磁力を段階的に小さくする際の、最初の段階では、コイル部１０に発生させる電磁力が、第３時間継続して、第２電磁力よりも小さい第３電磁力になるように制御する。具体的には、制御部５３は、第３時間継続して、第３電磁力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を、生成部５１に出力する。第３電磁力は、可動接点３３Ｍが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｍが付与する弾性力よりも大きく、且つ、可動接点３３Ｕが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｕが付与する弾性力以下になるように設定さてよい。例えば、第３電磁力は、上述の式（１）において、バネ定数ｋに公差範囲の中央値を代入し、且つ、距離ｘにＤを代入することにより、算出される弾性力Ｆ１よりも大きく設定される。且つ、第３電磁力は、上述の式（１）において、バネ定数ｋに公差範囲の上限値を代入し、且つ、距離ｘにＤを代入することにより、算出される弾性力Ｆ１以下に設定されてよい。また、第３時間は、バネ３１Ｌが付与する弾性力が、コイル部１０の電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上であってよい。第３時間は、実験的に求められてよい。このような構成とすることで、最初の段階では、可動接点３３Ｕが全開位置Ｐに到達し得る。また、バネ定数の公差範囲の上限値から所定値（例えば中央値）の範囲のバネ定数を有するバネ３１のうち、第３電磁力よりも大きい弾性力を有するバネ３１からの、弾性力が付与された可動接点３３が全開位置Ｐに到達し得る。この際、コイル部１０の電磁力を第３電磁力にすることにより、可動接点３３Ｕは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。可動接点３３Ｕが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００５８】
図２に示す例では、時刻ｔ３が、制御部５３がコイル部１０の電磁力を第２電磁力にする制御を始めてから第２時間Ｔ２が経過した時点である。時刻ｔ３で、制御部５３は、最初の段階の制御を開始する。制御部５３は、時刻ｔ３から第３時間Ｔ３継続して、コイル部１０の電磁力が第３電磁力になるように制御する。例えば、制御部５３は、第３時間Ｔ３継続して、ＰＷＭ信号のデューティ比を５５％にする。図２に示す例では、デューティ比の５５％は、第３電磁力に応じたデューティ比である。ＰＷＭ信号のデューティ比が５５％に下がると、コイル電流が低下して、コイル部１０の電磁力が第３電磁力になる。コイル部１０の電磁力が第３電磁力になることにより、図３に示すように、時刻ｔ３以降、可動接点３３Ｌの速度は、第１時間Ｔ１中の速度よりも、低速度となる。また、図３に示すように、時刻ｔ３１で、可動接点３３Ｕの変位は、Ｄとなる。つまり、時刻ｔ３１で、可動接点３３Ｕは、全開位置Ｐに到達する。このとき、可動接点３３Ｕは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。時刻ｔ３１で、可動接点３３Ｕが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００５９】
制御部５３は、最初の段階に続く、次の段階では、コイル部１０に発生させる電磁力が、第４時間継続して、第３電磁力よりも小さい第４電磁力になるように制御する。具体的には、制御部５３は、第４時間継続して、第４電磁力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を、生成部５１に出力する。第４電磁力は、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力よりも大きく、且つ、可動接点３３Ｍが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｍが付与する弾性力以下になるよう設定されてよい。例えば、第４電磁力は、上述の式（１）において、バネ定数ｋに公差範囲の下限値を代入し、且つ、距離ｘにＤを代入することにより、算出される弾性力Ｆ１よりも大きく設定される。且つ、第４電磁力は、上述の式（１）において、バネ定数ｋに公差範囲の所定値（例えば公差範囲の中央値）を代入し、且つ、距離ｘに０を代入することにより、算出される弾性力Ｆ１以下に設定される。また、第４時間は、下限値のバネ定数を有するバネ３１Ｌが付与する弾性力が、コイル部１０の電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上であってよい。第４時間は、実験的に求められてよい。このような構成とすることで、次の段階では、可動接点３３Ｍが全開位置Ｐに到達し得る。一方、可動接点３３Ｌは、接触位置と全開位置Ｐとの間に保持され得る。また、コイル部１０の電磁力を第４電磁力にすることにより、可動接点３３Ｍは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。可動接点３３Ｍが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００６０】
図２に示す例では、時刻ｔ４が、第３時間Ｔ３が経過した時点、すなわち、最初の段階が終了した時点である。制御部５３は、時刻ｔ４から第４時間Ｔ４継続して、コイル部１０の電磁力が第４電磁力になるように制御する。例えば、制御部５３は、第４時間Ｔ４継続して、ＰＷＭ信号のデューティ比を５０％にする。図２に示す例では、デューティ比の５０％は、第４電磁力に応じたデューティ比である。ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％に下がると、コイル電流が低下して、コイル部１０の電磁力が第４電磁力になる。コイル部１０の電磁力が第４電磁力になることにより、図３に示すように、時刻ｔ４以降、可動接点３３Ｍの速度は、第１時間Ｔ１中の速度よりも、低速度となる。また、図３に示すように、時刻ｔ４１で、可動接点３３Ｍの変位は、Ｄとなる。つまり、時刻ｔ４１で、可動接点３３Ｍは、全開位置Ｐに到達する。また、公差範囲のバネ定数を有するバネ３１のうち、第４電磁力よりも大きい弾性力を有するバネ３１からの弾性力が付与された可動接点３３が全開位置Ｐに到達し得る。このとき、可動接点３３Ｍは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。時刻ｔ４１で、可動接点３３Ｍが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００６１】
制御部５３は、最後の段階では、コイル部１０に発生させる電磁力が、第５時間継続して、第４電磁力よりも小さい第５電磁力になるように制御する。具体的には、制御部５３は、第５時間継続して、第５電磁力に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を、生成部５１に出力する。第５電磁力は、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに存在する際に、バネ３１Ｌが付与する弾性力以下になるように設定されてよい。例えば、第５電磁力は、上述の式（１）において、バネ定数ｋに公差範囲の下限値を代入し、且つ、距離ｘにＤを代入することにより、算出される弾性力Ｆ１以下に設定される。また、第５時間は、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに到達するまでに掛かるに掛かる時間以上であってよい。第５時間は、実験的に求められてよい。このような構成とすることで、最後の段階では、可動接点３３Ｌが全開位置Ｐに到達し得る。また、コイル部１０の電磁力を第５電磁力にすることにより、可動接点３３Ｌは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。可動接点３３Ｌが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００６２】
図２に示す例では、時刻ｔ５で、制御部５３は、最後の段階の制御を開始する。制御部５３は、時刻ｔ５から第５時間Ｔ５継続して、コイル部１０の電磁力が第５電磁力になるように制御する。例えば、制御部５３は、第５時間Ｔ５継続して、ＰＷＭ信号のデューティ比を４５％にする。図２に示す例では、デューティ比の４５％は、第５電磁力に応じたデューティ比である。ＰＷＭ信号のデューティ比が４５％に下がると、コイル電流が低下して、コイル部１０の電磁力が第５電磁力になる。コイル部１０の電磁力が第５電磁力になることにより、図３に示すように、時刻ｔ５以降、可動接点３３Ｌの速度は、第１時間Ｔ１中の速度よりも、低速度となり得る。また、図３に示すように、時刻ｔ５１で、可動接点３３Ｌの変位は、Ｄとなり得る。つまり、時刻ｔ５１で、可動接点３３Ｌは、全開位置Ｐに到達する。このとき、可動接点３３Ｌは、比較的、低速度でストッパ４０に当たり得る。時刻ｔ５１で、可動接点３３Ｌが低速度でストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００６３】
このように本実施形態では、コイル部１０の電磁力を、バネ３１のバネ定数の公差範囲に基づいて段階的に小さくする。このような構成により、バネ定数の公差範囲の中で、弾性力が大きいバネ３１に対しては、大きい電磁力で可動接点３３をゆっくりと全開位置Ｐに移動させることができる。その一方で、弾性力が小さいバネ３１に対しては、小さい電磁力で可動接点３３をゆっくりと全開位置Ｐに移動させることができる。すなわち、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、可動接点３３がストッパ４０に当たることにより発生する衝撃が弱められて、騒音が発生することが抑制され得る。
【００６４】
なお、接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、非接触状態に切替える際にかける時間は、リレー装置１において規定された、リレー装置１に接続された装置を電気的に非接続状態にさせる際の動作時間と同程度であってよい。例えば、図２に示す時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間Ｔｔは、リレー装置１において規定された、図１に示す蓄電池２と負荷機器３とを電気的に非接続状態にさせる際の動作時間と同程度であってよい。この場合、第１時間、第２時間、第３時間、第４時間及び第５時間は、規定された動作時間に基づいて、適宜調整されてよい。
【００６５】
制御部５３は、固定接点２１及び可動接点３３を非接触状態に切替えると、ＰＷＭ信号のデューティ比を０％にすることにより、生成部５１のスイッチング素子をオフ状態に維持する。制御部５３は、生成部５１のスイッチング素子をオフ状態に維持することにより、固定接点２１及び可動接点３３を非接触状態に維持する。
【００６６】
［リレー装置の動作例］
図４は、図１に示すリレー装置１の動作を示すフローチャートである。制御部５３は、制御装置４からオフ信号を取得すると、図４に示す処理を開始し得る。
【００６７】
制御部５３は、コイル部１０に発生させる電磁力が第１電磁力になるように制御する（ステップＳ１０）。
【００６８】
制御部５３は、ステップＳ１０の処理を始めてから第１時間が経過した時点で、コイル部１０に発生させる電磁力が第２電磁力になるように制御する（ステップＳ１１）。
【００６９】
制御部５３は、ステップＳ１１の処理を始めてから第２時間が経過した時点で、コイル部１０に発生させる電磁力が、バネ３１のバネ定数の公差範囲に基づいて段階的に小さくなるよう制御する（ステップＳ１２）。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るリレー装置１では、接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、非接触状態に切替える際、コイル部１０の電磁力が、バネ３１のバネ定数の公差範囲に基づいて、段階的に小さくなるよう制御する。このような構成により、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、可動接点３３がストッパ４０に当たることにより、騒音が発生することが抑制され得る。
【００７１】
さらに、本実施形態に係るリレー装置１では、接触状態にある固定接点２１及び可動接点３３を、非接触状態に切替える際、コイル部１０の電磁力が、まずは、第１電磁力になるように制御する。コイル部１０の電磁力が第１電磁力になることにより、公差範囲の下限値のバネ定数を有するバネ３１Ｌの弾性力が付与される可動接点３３Ｌが、固定接点２１から速やかに離れ得る。このような構成により、バネ３１が公差範囲の何れのバネ定数を有する場合であっても、アーク放電によって可動接点３３及び固定接点２１が劣化してしまうことが抑制され得る。
【００７２】
加えて、本実施形態に係るリレー装置１では、可動接点３３及び固定接点２１を含む１つの接点部のみを制御することにより、上述のように、騒音の発生を抑制しつつ、可動接点３３及び固定接点２１が劣化してしまうことを抑制することができる。よって、本実施形態によれば、より簡単な構成で、騒音の発生を抑制するとともに、アーク放電によって可動接点３３及び固定接点２１が劣化してしまうことを抑制するリレー装置１及びリレー装置１の制御方法が提供され得る。
【００７３】
本開示に係る一実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００７４】
例えば、本実施形態では、コイル部１０の電磁力が段階的に小さくなる制御として、コイル部１０の電磁力が、第３電磁力、第４電磁力及び第５電磁力の３段階で小さくなるものとして説明した。ただし、これに限定されない。コイル部１０の電磁力は、バネ３１のバネ定数の公差範囲に基づいて段階的に小さくなるように制御されればよい。また、第２時間が経過した後、第３時間〜第５時間において、コイル部１０の電磁力を段階的に小さくさせるのではなく、時間の経過とともに連続的に低下（リニアに低下させる）させてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  リレー装置
２  蓄電池
３  負荷機器
４  制御装置
１０  コイル部
１１  コイル
２０  端子板
２１  固定接点
３０  端子板
３１，３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｕ  バネ
３２  可動片
３３，３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｕ  可動接点
４０  ストッパ
５０  駆動回路
５１  生成部
５２  記憶部
５３  制御部
【図１】
2020123499.tif 000003
【図２】
2020123499.tif 000004
【図３】
2020123499.tif 000005
【図４】
2020123499.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月9日(2020.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
前記駆動回路は、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御し、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御し、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が段階的に小さくなるよう制御し、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、最後の段階では、前記電磁力が前記第２電磁力よりも小さい所定の電磁力になるように制御し、
前記所定の電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記バネのバネ定数の公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である、リレー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリレー装置であって、
前記第１電磁力は、前記可動接点が前記接触位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項３】
請求項２に記載のリレー装置であって、
前記第１電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第１時間は、前記電磁力が前記第１電磁力になることにより、前記固定接点から離れた、前記公差範囲の上限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が、前記全開位置に到達するまでに掛かる時間よりも短い時間である、リレー装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第２電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の上限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記接触位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも小さい、リレー装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記第２時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が、前記固定接点から離れた後、前記電磁力が前記第２電磁力になることにより、前記固定接点に再び到達するまでに掛かる時間よりも短い、リレー装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、前記第２時間が経過した後、前記電磁力が、第３時間継続して、前記第２電磁力よりも小さい第３電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項８】
請求項７に記載のリレー装置であって、
前記第３電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の中の所定値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の上限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である、リレー装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のリレー装置であって、
前記第３時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力が、前記電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１０】
請求項７から９までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記第３時間が経過した後、前記電磁力が、第４時間継続して、前記第３電磁力よりも小さい第４電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のリレー装置であって、
前記第４電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有するバネが付与する前記弾性力よりも大きく、且つ、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記公差範囲の中の所定値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下であるリレー装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のリレー装置であって、
前記第４時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力が、前記電磁力と釣り合うまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１３】
請求項８又は１１に記載のリレー装置であって、
前記所定値は、前記公差範囲の中央値である、リレー装置。
【請求項１４】
請求項１０から１２までの何れか一項に記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、前記第４時間が経過した後、前記電磁力が、第５時間継続して、前記所定の電磁力になるように制御する、リレー装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のリレー装置であって、
前記第５時間は、前記公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネの弾性力が付与される前記可動接点が前記全開位置に到達するまでに掛かる時間以上である、リレー装置。
【請求項１６】
請求項１から１５までの何れかに記載のリレー装置であって、
前記駆動回路は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて、前記コイル電流を生成する、リレー装置。
【請求項１７】
リレー装置の制御方法であって、
前記リレー装置は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
リレー装置の制御方法は、
前記駆動回路によって、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が段階的に小さくなるよう制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、最後の段階では、前記電磁力が前記第２電磁力よりも小さい所定の電磁力になるように制御するステップと、を含み、
前記所定の電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記バネのバネ定数の公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である、リレー装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の観点に係るリレー装置は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備え、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
前記駆動回路は、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御し、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御し、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が段階的に小さくなるよう制御し、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、最後の段階では、前記電磁力が前記第２電磁力よりも小さい所定の電磁力になるように制御し、
前記所定の電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記バネのバネ定数の公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、第２の観点に係るリレー装置の制御方法は、
固定接点と、
可動接点と、
前記可動接点が前記固定接点から離れる離反方向に弾性力を付与するバネと、
前記可動接点の前記離反方向への移動を規制するストッパと、
通電することにより、前記可動接点が前記固定接点に接近する接近方向に、前記可動接点を移動させる電磁力を発生させるコイル部と、
前記コイル部に流すコイル電流を制御することにより、前記電磁力を制御する駆動回路と、を備えるリレー装置の制御方法であって、
前記可動接点は、接触位置で前記固定接点に接触し、全開位置で前記ストッパによる移動の規制を受け、
リレー装置の制御方法は、
前記駆動回路によって、接触状態にある前記固定接点及び前記可動接点を、非接触状態に切替える際、前記可動接点への前記電磁力が第１電磁力に低下するように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第１電磁力にする制御を始めてから第１時間が経過した時点で、前記電磁力が前記第１電磁力よりも大きい第２電磁力になるように制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力を前記第２電磁力にする制御を始めてから第２時間が経過した後、前記電磁力が段階的に小さくなるよう制御するステップと、
前記駆動回路によって、前記電磁力が段階的に小さくなるように制御する際、最後の段階では、前記電磁力が前記第２電磁力よりも小さい所定の電磁力になるように制御するステップと、を含み、
前記所定の電磁力は、前記可動接点が前記全開位置に存在する際に、前記バネのバネ定数の公差範囲の下限値のバネ定数を有する前記バネが付与する前記弾性力以下である。