(57)【要約】【課題】リレー装置としての安全性を確保した状態で構成を簡素化する。【解決手段】  負荷２に対する電力供給路３に介挿された一対の常開接点４ａ、５ａと、この一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレー４，５に対する電流供給路に介挿された一対の常開接点８ａ、８ｂと、電流供給路の一対の常開接点８ａ、８ｂが組込まれた自己保持リレー８と、供給されるリレーの駆動電流を自己保持リレー８又は出力リレー４，５とに切換える切換接点２０ａと、この切換接点が組込まれ起動リレー２０とを有し、最初に、起動リレーを起動して、切換接点を自己保持リレー側に切換えて自己保持リレーを起動して、前記電流供給路の一対の常開接点を閉成し、その後、起動リレーの切換接点を出力リレー側に戻すことによって、負荷に継続して電力を供給する。【選択図】      図１
2010040184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、この一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに対する電流供給路に介挿された一対の常開接点と、前記電流供給路の一対の常開接点が組込まれた自己保持リレーと、供給されるリレーの駆動電流を自己保持リレー又は出力リレーとに切換える切換接点と、この切換接点が組込まれ起動リレーとを有し、
最初に、起動リレーを起動して、切換接点を自己保持リレー側に切換えて自己保持リレーを起動して、前記電流供給路の一対の常開接点を閉成し、その後、起動リレーの切換接点を出力リレー側に戻すことによって、負荷に継続して電力を供給する
ことを特徴とする安全リレー装置。
【請求項２】
負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、
リレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、
前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、
前記リレー駆動電源からの駆動電流を前記一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに供給するリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動経路とに切換える切換接点と、
前記リレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記切換接点を前記起動経路側に切換える起動リレーと、
前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点と
を備えたことを特徴とする安全リレー装置。
【請求項３】
負荷に対する電力供給路に介挿された第１の常開接点及び第２の常開接点と、
リレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、
前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、
前記リレー駆動電源からの駆動電流を前記第１の常開接点が組込まれた第１の出力リレーに供給する第１のリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動電流を供給する起動経路とに切換える第１の切換接点と、
前記リレー駆動電源からの駆動電流を前記第２の常開接点が組込まれた第２の出力リレーに供給する第２のリレー経路と保持経路とに切換える第２の切換接点と、
前記リレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記第１の切換接点を前記起動経路側に切換える共に前記第２の切換接点を前記保持経路側に切換え、かつ、前記保持経路から入力された保持電流で通電状態を一時保持する起動リレーと、
前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点と
を備えたことを特徴とする安全リレー装置。
【請求項４】
負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、
第２のリレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、
前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、
第１のリレー駆動電源からの駆動電流を前記一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに供給するリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動経路とに切換える切換接点と、
前記第２のリレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記切換接点を前記起動経路側に切換える起動リレーと、
前記自己保持リレーに対する保持経路に設けられ、前記切換接点及び起動経路を流れる起動電流の光電変換された信号に基づいて、前記第２のリレー駆動電源から起動電流を前記自己保持リレーに供給する起動制御部と、
前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点と
を備えたことを特徴とする安全リレー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の電気機器や工作機器に組込まれたリレー装置に係わり、特に、故障等が許されない電気機器や工作機器に組込まれ、動作の高度の安全性を確保できる安全リレー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ファクトリー・オートメション（ＦＡ）現場における設備全体の安全性の向上が要求されている。この設備に組込まれた電気製品に内図された安全リレーは強制ガイド式リレーで構成されている。この強制ガイド式リレーにおいては、入力側、出力側のいずれか一方のリレーの接点が溶着した場合においても他方側の接点は開放状態を維持する。
【０００３】
具体的には、少なくとも常開接点（ａ接点）と常閉接点（ｂ接点）との二つの接点がコイルに通電することによって動作し、常開接点（ａ接点）が閉成され、常閉接点（ｂ接点）が開放される。
【０００４】
この場合、常開接点（ａ接点）が溶着した状態で、コイルに通電したとしても、通常のリレーにおいては、常閉接点（ｂ接点）の開閉状態は不定であり、状態は保証されないが、この強制ガイド式リレーにおいては、常閉接点は例えば０，５ｍｍ以上の間隔を有し、開状態を保証する。同様に、常閉接点が溶着した場合にいて、コイルを通電した場合は、この常閉接点は溶着しているので、開放しないが、常開接点は閉じずに、０，５ｍｍ以上の間隔を有する状態に移行する。このように、一つの接点が溶着すると、他の接点は開放状態を維持する。
【０００５】
このような強制ガイド式リレーが組込まれた安全リレー装置は、例えば、図１０に示すように構成されている。
【０００６】
例えばＡＣ１００Ｖ等の交流電源１から各工場施設の電動機２に対する電力供給経路３に第１、第２の常開接点４ａ、５ａが介挿されている。ＤＣ２４Ｖ、又はＡＣ１００Ｖのリレー駆動電源６はリレー経路７を介して第１の出力リレー４のコイルに駆動電流を供給する。このリレー経路７には１個の常開接点８ａと１個の常閉接点９ａとヒューズ１０とが介挿されている。また、ＤＣ２４Ｖ、又はＡＣ１００Ｖのリレー駆動電源１１はリレー経路１２を介して第２の出力リレー５のコイルに駆動電流を供給する。このリレー経路１２には１個の常開接点８ｂと１個の常閉接点９ｂとヒューズ１０とが介挿されている。
【０００７】
また、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は初期起動経路１４を介して、起動リレー９のコイルに起動電流を供給する。この起動リレー９に対して動作保持用のコンデンサ１５が並列接続されている。初期起動経路１４には、押しボタン式のリセットスイッチ１６、３個の常閉接点４ｂ、５ｂ、８ｃが介挿されている。
【０００８】
また、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、保持経路１７を介して、自己保持リレー８のコイルに対して動作保持電流を供給する。この保持経路１７には、ヒューズ１０、負荷としての電動機２に対する供給遮断要求を接点開放で示す外部接点１８、常開接点９ｃが介挿されている。さらに、保持経路１７の常開接点９ｃに対するバイパス路１９に常開接点８ｄが介挿されている。
【０００９】
そして、第１の出力リレー４に常開接点４ａ及び常閉接点４ｂが組込まれ、第２の出力リレー５に常開接点５ａ及び常閉接点５ｂが組込まれている。また、強制ガイド式リレーで構成された起動リレー９内には、常閉接点９ａ、９ｂ、及び常開接点９ｃが組込まれている。さらに、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレー８内には、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄ、及び常閉接点８ｃが組込まれている。
【００１０】
このような構成の安全リレー装置の正常時におけるリレー動作を図１１（ａ）のタイムチャートを用いて説明する。図１０において、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態においては、操作者がリセットスイッチ１６を押すと、リレー駆動電源１３から初期起動経路１４を介して、起動電流が起動リレー９に供給される。その結果、起動リレー９が起動する。
【００１１】
しかし、この起動リレー９を起動して、常開接点９ｃを閉じたとしても、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態であるので、自己保持リレー８は通電されない。よって、常開接点８ｄ、８ａ、８ｂは開いたままであり、第１、第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ、５ａは開放状態であり、電動機（モータ）２は起動しない。
【００１２】
次に、外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、起動リレー９を起動して、常開接点９ｃを閉じると、リレー駆動電源１３から保持リレー８に電流が供給され、自己保持リレー８が動作し、常開接点８ｄ、８ａ、８ｂが閉じ、常閉接点８ｃが開放される。その結果、起動リレー９の通電が遮断され、常閉接点９ａ，９ｂが閉じ、第１、第２の出力リレー４、５は通電され、常開接点４ａ、５ａが閉じ、電動機（モータ）２は起動する。
【００１３】
電動機２の運転中に例えば工場施設に故障等が発生して、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）されると、自己保持リレー８の通電が遮断され、常開接点８ａ、８ｂは開放されるので、第１、第２の出力リレー４、５が遮断され、常開接点４ａ、５ａが開放されるので、電動機（モータ）２への電力供給が遮断される。
【００１４】
次に、このような安全リレー装置において、強制ガイド式リレーで構成された起動リレー９の常開接点９ｃが溶着した場合の各接点の動作を図１１（ｂ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００１５】
すなわち、起動リレー９の常開接点９ｃは、溶着にて、接続状態を維持するので、常閉接点９ａ、９ｂは、例えば前述した０．５ｍｍ以上の間隔を維持する。各出力リレー４、５が通電されることはない。したがって、常開接点４ａ，５ａは開放状態であり、電動機（モータ）２は起動しない。
【００１６】
次に、強制ガイド式リレーで構成された起動リレー９の常閉接点９ａ、９ｂに溶着事故が発生すると、図１１（ｃ）のタイムチャートに示すように、外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、電動機２に対する運転開始操作を開始したとしても、起動リレー９の常開接点９ｃは閉じずに、例えば前述した０．５ｍｍの間隔を常時維持するので、自己保持リレー８は起動しない。その結果、常開接点８ｄは開いたままであり、第１、第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ，５ａは開放状態であり、電動機（モータ）２は起動しない。
【００１７】
したがって、たとえこの安全リレー装置に組込まれている各リレーの接点に溶着事故が発生した場合においても、負荷としての電動機２対する電力供給が遮断され、負荷の安全性を確保できる。
【００１８】
このような、強制ガイド式リレーで構成されたリレーは、上記以外にも、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１―２８３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、図１０に示す安全リレー装置においてもまだ解決すべき次のような課題があった。
【００２０】
すなわち、この安全リレー装置が組込まれた電気機器や機械機器の高度の信頼性を保証するために、この安全リレー装置自体のリレー接点動作に対してフェイルセーフの立場から、この安全リレー装置自体に何らかの故障が発生しても、安全側に動作する機能として、前述した、強制ガイド式リレーを起動リレー９と保持リレー８との２つのリレーに採用している。
【００２１】
この常開接点と常閉端子とのいずれか一方が溶着した場合は、他方の接点は常に、例えば、０．５ｍｍ以上の間隔を開けるように設定されている。この接点バネ部材で構成された接点における間隔の寸法、及び動作を実現するための構造、材料を実現するためには、安全リレー装置の構造が複雑になり、製造費用が大幅に増加する。
【００２２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、装置内に組込む一部のリレーを３つの端子間で溶着事故が発生しない３端子の切換リレーを採用することによって、装置としての高い安全性を確保した状態で、簡単な構成で、かつ、低価格で、操作性を向上できる安全リレー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために本発明の安全リレー装置は、負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、この一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに対する電流供給路に介挿された一対の常開接点と、前記電流供給路の一対の常開接点が組込まれた自己保持リレーと、供給されるリレーの駆動電流を自己保持リレー又は出力リレーとに切換える切換接点と、この切換接点が組込まれ起動リレーとを有している。
【００２４】
そして、最初に、起動リレーを起動して、切換接点を自己保持リレー側に切換えて自己保持リレーを起動して、前記電流供給路の一対の常開接点を閉成し、その後、起動リレーの切換接点を出力リレー側に戻すことによって、負荷に継続して電力を供給する。
【００２５】
このように構成することによって、この安全リレー装置を構成する多くのリレーのうちの特に完全なフェイルセーフ機能が要求される起動リレーと自己保持リレーのうちの起動リレーを、３端子からなる切換接点が採用されたリレー構造としている。３つの端子間で溶着事故は発生しないので、この起動リレーを強制ガイド式リレーで構成する必要がないので、この起動リレーを通常の構造で作成すればよい。
【００２６】
その結果、自己保持リレーに対してのみ強制ガイド式リレーの構造で作成すればよいので、装置としての高い安全性を確保した状態で、簡単な構成で、かつ、低価格で、操作性を向上できる。
【００２７】
また、別の発明の安全リレー装置は、負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、リレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、前記リレー駆動電源からの駆動電流を前記一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに供給するリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動経路とに切換える切換接点と、前記リレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記切換接点を前記起動経路側に切換える起動リレーと、前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点とを備えている。
【００２８】
このように構成された安全リレー装置においては、負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点が閉じられている状態において、操作者が押しボタン式の起動スイッチを押すと、起動リレーが起動して、リレー経路に介挿されている常開接点が閉成される。同時に、起動リレーが遮断されるので、切換接点が元のリレー経路側に戻るので、出力リレーが起動して、負荷に電力が継続して供給される。
【００２９】
そして、起動リレーの切換接点における共通端子が常開側端子か又は常閉側端子に溶着した場合は、出力リレーが通電されないか、自己保持リレーが起動されないので、負荷に対する電力供給が確実に遮断される。この場合、起動リレーの切換接点における共通端子が常開側端子と常閉側端子とに同時に溶着することはない。よって、この起動リレーを強制ガイド式リレーで構成する必要はない。
【００３０】
したがって、自己保持リレーに対してのみ強制ガイド式リレーの構造で作成すればよいので、装置としての高い安全性を確保した状態で、簡単な構成で、かつ、低価格で、操作性を向上できる。
【００３１】
また別の発明の安全リレー装置においては、負荷に対する電力供給路に介挿された第１の常開接点及び第２の常開接点と、リレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、前記リレー駆動電源からの駆動電流を前記第１の常開接点が組込まれた第１の出力リレーに供給する第１のリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動電流を供給する起動経路とに切換える第１の切換接点と、記リレー駆動電源からの駆動電流を前記第２の常開接点が組込まれた第２の出力リレーに供給する第２のリレー経路と保持経路とに切換える第２の切換接点と、前記リレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記第１の切換接点を前記起動経路側に切換える共に前記第２の切換接点を前記保持経路側に切換え、かつ、前記保持経路から入力された保持電流で通電状態を一時保持する起動リレーと、前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点とを備えている。
【００３２】
このように構成された安全リレー装置においては、起動リレーに対して第１の切換接点と第２の切換接点との２つの切換接点を設け、自己保持リレーの起動の他に起動リレーに対する保持とを実施している。
【００３３】
また、別の発明の安全リレー装置においては、負荷に対する電力供給路に介挿された一対の常開接点と、第２のリレー駆動電源から保持経路を介して保持電流が供給され、前記一対の常開接点の各閉成状態を自己保持するための、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレーと、前記保持経路に介挿され、前記負荷に対する電力供給の遮断要求に応じて開放される外部接点と、第１のリレー駆動電源からの駆動電流を前記一対の常開接点が組込まれた一対の出力リレーに供給するリレー経路と前記自己保持リレーに対する起動経路とに切換える切換接点と、前記第２のリレー駆動電源から起動スイッチが介挿された初期起動経路を介して起動電流が供給され、前記起動スイッチの投入操作に応じて自己に組込まれた前記切換接点を前記起動経路側に切換える起動リレーと、前記自己保持リレーに対する保持経路に設けられ、前記切換接点及び起動経路を流れる起動電流の光電変換された信号に基づいて、前記第２のリレー駆動電源から起動電流を前記自己保持リレーに供給する起動制御部と、前記自己保持リレーに組込まれ、この自己保持リレーに対する前記起動経路及び前記保持経路を介した通電制御にて接点状態がそれぞれ変化する、前記保持経路に介挿された常開接点、前記リレー経路に介挿された一対の常開接点、及び前記初期起動経路に介挿された常閉接点とを備えている。
【００３４】
このように構成された安全リレー装置においては、この安全リレー装置内に、たとえば、駆動電圧が異なる２種類のリレーが存在する場合は、両者間の制御の指示をフォトカプラを用いて実施している。したがって、リレー制御の信頼性を大きく向上できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明においては、高度なフェイルセーフ機能が要求される起動リレーと自己保持リレーのうちの起動リレーを、３端子からなる切換接点が採用されたリレー構造としている。その結果、自己保持リレーに対してのみ強制ガイド式リレーの構造で作成すればよいので、装置としての高い安全性を確保した状態で、簡単な構成で、かつ、低価格で、操作性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わる安全リレー装置の回路構成図である。図１０に示す従来の安全リレー装置と同一部分には、同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００３８】
ＡＣ１００Ｖ等の交流電源１から各工場施設の電動機２に対する電力供給経路３に第１、第２の常開接点４ａ、５ａが介挿されている。ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、起動リレー２０に組込まれた切換接点２０ａの共通端子ｃに接続されている。この切換接点２０ａの常閉接点ｂ側は２つのリレー経路２１ａ、２１ｂを介してそれぞれ第１、第２の出力リレー４、５のコイルに接続されている。また、この切換接点２０ａの常開接点ａ側は起動経路２２を介して自己保持リレー８に接続されている。各リレー経路２１ａ、２１ｂにはそれぞれ常開接点８ａ、８ｂが介挿されている。
【００３９】
また、前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、保持経路１７を介して、自己保持リレー８のコイルに対して自己保持用の電流を供給する。この保持経路１７には、ヒューズ１０、負荷としての電動機２に対する電流遮断を開放で指示する外部接点１８、常開接点８ｄが介挿されている。
【００４０】
さらに前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、ヒューズ１０、外部接点１８、初期起動経路１４を介して起動リレー２０に起動電流を供給する。この初期起動経路１４には、起動スイッチとしての押しボタン式のリセットスイッチ１６、３個の常閉接点４ｂ、５ｂ、８ｃが介挿されている。
【００４１】
出力リレー４、５、起動リレー２０、自己保持リレー８に対してそれぞれ並列に保護用ダイオード２３が接続されている。さらに、自己保持リレー８の両端には、この自己保持リレー８が通電状態であることを示すＬＥＤ２５が抵抗２４を介して接続されている。
【００４２】
そして、第１の出力リレー４に常開接点４ａ及び常閉接点４ｂが組込まれ、第２の出力リレー５に常開接点５ａ及び常閉接点５ｂが組込まれている。また、起動リレー２０内には切換接点２０ａが組込まれている。さらに、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレー８内には、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄ、及び常閉接点８ｃが組込まれている。
【００４３】
このように構成された第１実施形態の安全リレー装置の正常状態時の動作を図２のタイムチャートを用いて説明する。図２において、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態においては、操作者がリセットスイッチ１６を押しても、初期起動経路１４に電流は流れないので、起動リレー２０は起動しない。切換接点２０ａも常閉接点ｂ側を維持しているので、自己保持リレー８は通電されない。よって、常開接点８ｄは開いたままであり、第１、第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ、５ａは開放状態であり、電動機（モータ）２は起動しない。
【００４４】
次に、外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、操作者がリセットスイッチ１６を押すと、初期起動経路１４に電流が流れ、起動リレー２０が起動して、切換接点２０ａが常開接点ａ側の起動経路２２に切換る。その結果、リレー駆動電源１３から起動経路２２を介して、自己保持リレー８に電流が供給され、自己保持リレー８が起動し、常開接点８ｄ、８ａ、８ｂが閉じ、常閉接点８ｃが開放される。その結果、起動リレー２０の通電が遮断され、切換接点２０ａが元の常閉接点ｃ側に切換わり、第１、第２の出力リレー４，５は通電され、常開接点４ａ、５ａが閉じ、電動機２は起動する。この場合、自己保持リレー８は、リレー駆動電源１３から保持経路１７を介して、保持電流が供給されている。したがって、操作者がリセットスイッチ１６を離したとしても、自己保持リレー８は通電状態を維持する。
【００４５】
電動機２の運転中に、例えば工場施設に故障等が発生して、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）されると、自己保持リレー８の通電が遮断され、常開接点８ａ、８ｂは開放されるので、第１、第２の出力リレー４、５が遮断され、常開接点４ａ、５ａが開放されるので、電動機（モータ）２への電力供給が遮断される。
【００４６】
このような第１実施形態の安全リレー装置において、起動リレー２０の切換接点２０ａが常開接点ａ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図３（ａ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００４７】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動すると切換接点２０ａは、図中矢印で示す時刻に、常開接点ａ側に溶着する事故が発生して、これ以降、切換接点２０ａは、たとえ起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。
【００４８】
その結果、起動経路２２から起動電流が自己保持リレー８に供給され、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄが閉じ、常閉接点８ｃが開き、起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、切換接点２０ａは元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。したがって、第１、第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ，５ａが閉じないので、電動機２は起動しない。
【００４９】
次に、起動リレー２０の切換接点２０ａが常閉接点ｂ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図３（ｂ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００５０】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、操作者がリセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動すると切換接点２０ａは、常開接点ａ側の起動経路２２へ切換わり、自己保持リレー８が起動して、常開接点８ａ、８ｂ、８ｄが閉じ、常閉接点８ｃが開き、起動リレー２０に対する電流が遮断され、切換接点２０ａは元の常閉接点ｂ側に戻る。図中矢印で示すこの時点で切換接点２０ａが常閉接点ｂ側に溶着する事故が発生し、これ以降、起動リレー２０が給電されたとしても、切換接点２０ａが常開接点ａ側へ切換わることはない。
【００５１】
したがって、一旦、電動機２が起動したのち、外部接点１８が開放して電動機２が停止した後は、リセットスイッチ１６を押しても、電動機２は起動しない。
【００５２】
このように構成された第１実施形態の安全リレー装置においては、起動リレー２０に切換接点２０ａを採用することによって、たとえ、この切換接点２０ａが常閉接点ｂ側、又は常開接点ａ側に溶着したとしても、確実に電動機２を停止でき、安全リレー装置の信頼性を向上できる。
【００５３】
さらに、強制ガイド式リレーで構成されたリレーを自己保持リレー８の１台に減少できるので、小型化、簡素化、低価格化を図ることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係わる安全リレー装置の回路構成図である。図１に示す第１実施形態の安全リレー装置と同一部分には、同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００５５】
この第２実施形態においては、ＡＣ１００Ｖ等の交流電源１から各工場施設の電動機２に対する電力供給経路３に第１、第２の常開接点４ａ、５ａが介挿されている。さらに、起動リレー２０には２個の切換接点２０ｂ、２０ｃが組込まれている。ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、第１、第２の切換接点２０ｂ、２０ｃの共通端子ｃに接続されている。
【００５６】
第１の切換接点２０ｂの常閉接点ｂ側はリレー経路２１ａを介して第１の出力リレー４のコイルに接続されている。また、この第１の切換接点２０ｂの常開接点ａ側は起動経路２２を介して自己保持リレー８に接続されている。また、第２の切換接点２０ｃの常閉接点ｂ側はリレー経路２１ｂを介して第２の出力リレー５のコイルに接続されている。また、この第２の切換接点２０ｃの常開接点ａ側は保持経路２６を介して起動リレー２０に接続されている。各リレー経路２１ａ、２１ｂにはそれぞれ常開接点８ａ、８ｂが介挿されている。
【００５７】
また、前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、保持経路１７を介して、自己保持リレー８のコイルに対しての自己保持用の電流を供給する。この保持経路１７には、ヒューズ１０、外部接点１８、常開接点８ｄが介挿されている。
【００５８】
さらに前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、ヒューズ１０、初期起動経路１４を介して起動リレー２０に起動電流を供給する。この初期起動経路１４には、起動スイッチとしての押しボタン式のリセットスイッチ１６、３個の常閉接点４ｂ、５ｂ、８ｃが介挿されている。
【００５９】
このように構成された第２実施形態の安全リレー装置の正常状態時の動作を図５のタイムチャートを用いて説明する。図５において、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態においては、リセットスイッチ１６を押すと、初期起動経路１４に電流が流れ、起動リレー２０が起動して、第１、第２の切換接点２０ｂ、２０ｃａが常開接点ａ側に切換るので、自己保持リレー８が起動して、接点８ａ、８ｂ、８ｄが閉じ、接点８ｃが開く。
【００６０】
そして、この状態で、操作者がリセットスイッチ１６を離すと、リセットスイッチ１６が開放して、起動リレー２０が元に戻る。このとき。外部接点１８が開放されたままだと、自己保持リレー８は元に戻るので、接点８ａ、８ｂは開放される。よって、第１、第２の出力リレー４，５は通電されないので、常開接点４ａ，５ａは開放状態であり、電動機２は起動しない。
【００６１】
外部接点１８が閉成状態においては、前述した操作者がリセットスイッチ１６を離した時点は、自己保持リレー８は保持経路１７にて、通電状態を維持しているので、接点８ａ，８ｂは開放されない。よって、第１、第２の出力リレー４、５は通電されるので、常開接点４ａ，５ａは閉じ、電動機２は起動する。
【００６２】
電動機２の運転中に外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）されると、保持経路１７を介した自己保持リレー８の通電が遮断され、常開接点８ａ，８ｂは開放されるので、第１、第２の出力リレー４、５が遮断され、常開接点４ａ、５ａが開放されるので、電動機（モータ）２への電力供給が遮断される。
【００６３】
このような第２実施形態の安全リレー装置において、起動リレー２０の第１の切換接点２０ｂが常開接点ａ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図６（ａ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００６４】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、操作者がリセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動すると切換接点２０ｂは、図中矢印で示す時刻にて、常開接点ａ側に溶着する事故が発生して、これ以降、切換接点２０ｂは、たとえ起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。
【００６５】
その結果、起動経路２２から起動電流が自己保持リレー８に供給され、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄが閉じ、常閉接点８ｃが開き、たとえ操作者がリセットスイッチ１６を離し、起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、切換接点２０ｂは元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。したがって、第１，第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ，５ａが閉じないので、電動機２が起動しない。
【００６６】
次に、起動リレー２０の切換接点２０ｂが常閉接点ｂ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図６（ｂ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００６７】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動すると切換接点２０ｂは、常開接点ａ側の起動経路２２へ切換わり、自己保持リレー８が起動して、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄが閉じ、常閉接点８ｃが開き、操作者のリセットスイッチ１６の開放操作で起動リレー２０に対する電流が遮断された時点で、切換接点２０ｂは元の常閉接点ｂ側に戻る。図中矢印で示すこの時点で切換接点２０ｂが常閉接点ｂ側に溶着する事故が発生し、これ以降、起動リレー２０が給電されたとしても、切換接点２０ｂが常開接点ａ側へ切換わることはない。
【００６８】
したがって、一旦、電動機２が起動したのち、外部接点１８が開放して電動機２が停止したのちは、操作者がリセットスイッチ１６を押しても、電動機２は起動しない。
【００６９】
このように構成された第２実施形態の安全リレー装置においても、起動リレー２０に２組の切換接点２０ｂ、２０ｃを採用することによって、たとえ、この切換接点２０ｂ、２０ｃが常閉接点ｂ側、又は常開接点ａ側に溶着したとしても、確実に電動機２を停止でき、安全リレー装置の信頼性を向上できる。
【００７０】
したがって、第１実施形態の安全リレー装置とほぼ同じ作用効果を奏することが可能である。
【００７１】
（第３実施形態）
図７は本発明の第３実施形態に係わる安全リレー装置の回路構成図である。図１に示す第１実施形態の安全リレー装置と同一部分には、同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００７２】
この第３実施形態においては、ＡＣ１００Ｖ等の交流電源１から各工場施設の電動機２に対する電力供給経路３に第１、第２の常開接点４ａ、５ａが介挿されている。さらに、ＡＣ１００Ｖのリレー駆動電源３７は、起動リレー２０に組込まれた切換接点２０ｄの共通端子ｃに接続されている。この切換接点２０ｄの常閉接点ｂ側は２本のリレー経路２１ａ、２１ｂを介して第１、第２の出力リレー４、５のコイルに接続されている。また、この切換接点２０ｄの常開接点ａ側は整流用のダイオード３６を介して自己保持リレー８に対する起動経路２７に接続されている。
【００７３】
この起動経路２７は発光素子２９と受光素子３０とからなるフォトカプラ２８に接続されている。このフォトカプラ２８の出力信号は起動制御部３１に入力される。トランジスタ３３、抵抗３２、３４、及びコンデンサ３５からなる起動制御部３１は、最初に、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３から保持経路１７に出力された電流を自己保持リレー８へ供給する。
【００７４】
また、前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、保持経路１７を介して、自己保持リレー８のコイルに対しての自己保持用の電流を供給する。この保持経路１７には、ヒューズ１０、負荷としての電動機２に対する電流遮断指令で開放する外部接点１８、保護用ダイオード３６、常開接点８ｄが介挿されている。そして、前記起動制御部３１は前記常開接点８ｄに対して並列接されている。
【００７５】
さらに、前記ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３は、ヒューズ１０、初期起動経路１４を介して起動リレー２０に起動電流を供給する。この初期起動経路１４には、起動スイッチとしての押しボタン式のリセットスイッチ１６、３個の常閉接点４ｂ、５ｂ、８ｃが介挿されている。
【００７６】
起動リレー２０，自己保持リレー８に対してそれぞれ並列に保護用ダイオード２３が接続されている。さらに、自己保持リレー８の両端には、この自己保持リレー８が通電状態であることを示すＬＥＤ２５が抵抗２４を介して接続されている。
【００７７】
そして、第１の出力リレー４に常開接点４ａ及び常閉接点４ｂが組込まれ、第２の出力リレー５に常開接点５ａ及び常閉接点５ｂが組込まれている。また、起動リレー２０内には切換接点２０ｄが組込まれている。さらに、強制ガイド式リレーで構成された自己保持リレー８内には、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄ、及び常閉接点８ｃが組込まれている。
【００７８】
このように構成された第３実施形態の安全リレー装置の正常状態時の動作を図８のタイムチャートを用いて説明する。図８において、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３から初期起動経路１４に起動電流が流れ、起動リレー２０が起動し、切換接点２０ｄが常開接点ａ側切り替わる。その結果、起動経路２７に電流が流れ、フォトカプラ２８は導通するが、外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）状態であるので、起動制御部３１のトランジスタ３３は導通しない。よって、自己保持リレー８は起動しない。したがって、接点８ａ、８ｂ、８ｄは閉成しないので、各出力リレー４，５は動作しない。よって、各接点４ａ、５ａは開放状態を維持するので、電動機２は起動しない。
【００７９】
外部接点１８が閉成（オン）状態においては、起動制御部３１のトランジスタ３３のベース電位が、フォトカプラ２８の導通によって低下し、トランジスタ３３が導通する。そのため、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３から起動制御部３１を介して自己保持リレー８に駆動電流が供給され、自己保持リレー８は起動する。その結果、接点８ａ、８ｂ、８ｄが閉成し、接点８ｃが開放するので、切換接点２０ｄが元に戻り、各出力リレー４，５は動作する。よって、各接点４ａ、５ａは閉成するので、電動機２は起動する、
電動機２の運転中に外部接点１８が開放（オフ；ローレベル）されると、自己保持リレー８の通電が遮断され、常開接点８ａ，８ｂは開放されるので、第１、第２の出力リレー４，５が遮断され、常開接点４ａ，５ａが開放されるので、電動機（モータ）２への電力供給が遮断される。
【００８０】
このような第３実施形態の安全リレー装置において、起動リレー２０の切換接点２０ｄが常開接点ａ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図９（ａ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００８１】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動すると切換接点２０ｄは、図中矢印で示す時刻にて、常開接点ａ側に溶着する事故が発生する。したがって、これ以降、切換接点２０ｄは、たとえ、操作者がリセットスイッチ１６を離して（開放）して、起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。
【００８２】
したがって、起動経路２７から起動電流がフォトカプラ２８を導通して、起動制御部３１を動作させて、駆動電流を自己保持リレー８に供給し、常開接点８ａ，８ｂ、８ｄが閉じ、常閉接点８ｃが開いて、起動リレー２０に対する電流が遮断されたとしても、切換接点２０ａは元の常閉接点ｂ側に戻ることはない。したがって、第１，第２の出力リレー４、５は通電されないので、常開接点４ａ，５ａが閉じないので、電動機２が起動しない。
【００８３】
次に、起動リレー２０の切換接点２０ｄが常閉接点ｂ側に溶着する事故が発生した場合の動作を図９（ｂ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００８４】
外部接点１８が閉成（オン；ハイレベル）状態において、リセットスイッチ１６を押して、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３から初期起動経路１４に起動電流が流れ、起動リレー２０が起動し、切換接点２０ｄが常開接点ａ側に切り替わる。その結果、起動経路２７、フォトカプラ２８を介して、起動制御部３１が起動し、ＤＣ２４Ｖのリレー駆動電源１３から電流が供給され、自己保持リレー８は起動する。その結果、接点８ａ、８ｂ、８ｄが閉成し、接点８ｃが開放するので、切換接点２０ｄが元に戻り、各出力リレー４，５は動作する。よって、各接点４ａ、５ａは閉成するので、電動機２は一旦起動する。そして、外部接点１８が開放されると、自己保持リレー８が停止するので、通常の外部接点１８に起因する電動機２の停止が実施される。
【００８５】
しかし、起動リレー２０の通電が遮断されて、切換接点２０ｄが元に戻った図中矢印で示した時点で、常閉接点ｂ側に溶着したので、これ以降、たとえ、リセットスイッチ１６を押して、起動リレー２０を起動したとしても、切換接点２０ｄが起動経路２７側に切り替わることなく、自己保持リレー８は起動することはない。
【００８６】
このように構成された本発明の第３実施形態の安全リレー装置においては、この安全リレー装置内に、たとえば、駆動電圧が異なる２種類（実施形態においては、ＤＣ２４ｖと、ＡＣ１００Ｖ等）のリレーが存在する場合は、両者間の制御の指示をフォトカプラ２８を用いて実施している。したがって、リレー制御の信頼性を大きく向上できる。
【００８７】
また、この安全リレー装置においては、起動リレー２０に、強制ガイド式リレーでなく、通常の切換接点を組み込んだ通常のリレーを採用することによって、たとえ、この切換接点２０ｄが常閉接点ｂ側、又は常開接点ａ側に溶着したとしても、確実に電動機２を停止でき、安全リレー装置の信頼性を向上できる。
【００８８】
したがって、第１実施形態の安全リレー装置とほぼ同じ作用効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる安全リレー装置の概略構成を示す回路図
【図２】同第１実施形態の安全リレー装置の正常時における動作を示すタイムチャート
【図３】同第１実施形態の安全リレー装置の溶着発生時における動作を示すタイムチャート
【図４】本発明の第２実施形態に係わる安全リレー装置の概略構成を示す回路図
【図５】同第２実施形態の安全リレー装置の正常時における動作を示すタイムチャート
【図６】同第２実施形態の安全リレー装置の溶着発生時における動作を示すタイムチャート
【図７】本発明の第３実施形態に係わる安全リレー装置の概略構成を示す回路図
【図８】同第３実施形態の安全リレー装置の正常時における動作を示すタイムチャート
【図９】同第３実施形態の安全リレー装置の溶着発生時における動作を示すタイムチャート
【図１０】従来の安全リレー装置の概略構成を示す回路図
【図１１】同従来の安全リレー装置における動作を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００９０】
１…交流電源、２…電動機、３…電力供給路、４…第１の出力リレー、４ａ，５ａ，８ａ，８ｂ，８ｄ…常開接点、４ｂ，５ｂ，８ｃ…常閉接点、５…第２の出力リレー、８…自己保持リレー、１３，３７…リレー駆動電源、１４…初期起動経路、１６…リセットスイッチ、１７，２６…保持経路、１８…外部接点、２０…起動リレー、２１ａ，２１ｂ…リレー経路、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…切換接点、２２、２７…起動経路、２８…フォトカプラ、３１…起動制御部
【図１】
2010040184.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010040184.tif 000008
【図７】
2010040184.tif 000009
【図８】
2010040184.tif 000010
【図９】
2010040184.tif 000011
【図１０】
2010040184.tif 000012
【図１１】
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