特許 7631937 リレー回路装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-10

(45)【発行日】2025-02-19

(54)【発明の名称】リレー回路装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/54 20060101AFI20250212BHJP

   H01H 33/59 20060101ALI20250212BHJP

   H01H 47/00 20060101ALI20250212BHJP

【ＦＩ】

H01H9/54 A

H01H33/59 C

H01H47/00 J

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021043370

(22)【出願日】2021-03-17

(65)【公開番号】P2022013655

(43)【公開日】2022-01-18

【審査請求日】2024-02-09

(31)【優先権主張番号】P 2020115929

(32)【優先日】2020-07-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 孝典

【審査官】片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２１３８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４７５５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ９／５４

Ｈ０１Ｈ ３３／５９

Ｈ０１Ｈ ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リレー制御信号に応じて導通状態と遮断状態とが切り替わる機械式接点をそれぞれ有する第１及び第２の機械式リレーと、前記第１及び第２の機械式リレーと直列に接続された半導体リレーと、前記第１及び第２の機械式リレーならびに前記半導体リレーを制御する制御部とを備え、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点ならびに前記半導体リレーが全て導通状態となったときに負荷電流が流れ、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点ならびに前記半導体リレーの少なくとも何れかが遮断状態となったときに負荷電流が遮断されるリレー回路装置であって、
前記制御部は、負荷電流を通電させるとき、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点を前記半導体リレーよりも先に導通状態とし、負荷電流を遮断するとき、前記半導体リレーを前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点よりも先に遮断状態とする、
リレー回路装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のリレーと、これらのリレーを制御する制御部とを有するリレー回路装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば工作機械等の設備を制御するプログラマブルコントローラには、制御対象である工作機械のアクチュエータを動作させるための負荷電流をオン（導通）及びオフ（遮断）するためのリレー回路装置が用いられている。このようなリレー回路装置には、負荷電流を遮断すべきときに確実に電流遮断がなされるように、リレーが二重化（冗長化）されたものがある。

【0003】

特許文献１には、コイルへの通電によって共通端子（ＣＯＭ）と常開端子（ＮＯ）とが電気的に接続され、コイルが非通電であるときに共通端子（ＣＯＭ）と常閉端子（ＮＣ）とが電気的に接続される二つの機械式リレーを直列に接続し、両機械式リレーの共通端子（ＣＯＭ）と常開端子（ＮＯ）とが共に導通状態となったときに負荷に電流が供給されるように構成されたリレー回路が記載されている。また、このリレー回路では、二つの機械式リレーのそれぞれに対応して、フォトカプラからなるリードバック回路が設けられており、それぞれの機械式リレーの動作状態を制御部においてモニタ（監視）できるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－４７５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

機械式リレーは、固定接点部材と可動接点部材とを有し、電磁石に発生する磁力によって動作する鉄片に連動して可動接点部材が固定接点部材と接触したり離れたりすることにより、オン状態とオフ状態とが切り替わる。また、機械式リレーには、例えば１０００万回の機械的寿命（電気的負荷をかけない状態で開閉させたときの寿命回数）や、例えば１０万回の電気的寿命（定格負荷をかけた状態で開閉させたときの寿命回数）が規定されている。しかし、可動接点部材が固定接点部材と接触する際、あるいは可動接点部材が固定接点部材から離間する際に、接点部材間にアーク放電が発生すると、寿命回数よりも少ない回数でも、接点部材の電気特性の劣化や動作不良あるいは復帰不良が発生してしまう場合がある。

【0006】

このような不良が発生した場合でも、上記のようにリレーが二重化されていれば、例えば設備を非常停止させるべきときにアクチュエータに電流が供給され続けてしまうというような事態が回避され得るものの、リレーの交換のために設備を停止させる必要が生じたり、リレー交換のための費用が発生してしまうといった問題がある。特に、各種のモジュールを組み合わせて構成されるプログラマブルコントローラの場合には、不良が発生したリレーを交換するために、当該リレーを含む複数のリレー回路を有する出力モジュールごと交換をする必要があるので、交換のための費用が嵩んでしまう。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械式リレーの接点部材間のアーク放電の発生を抑制し、交換頻度を低減することが可能なリレー回路装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

また、本発明は、上記の目的を達成するため、リレー制御信号に応じて導通状態と遮断状態とが切り替わる機械式接点をそれぞれ有する第１及び第２の機械式リレーと、前記第１及び第２の機械式リレーと直列に接続された半導体リレーと、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式リレーならびに前記半導体リレーを制御する制御部とを備え、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点ならびに前記半導体リレーが全て導通状態となったときに負荷電流が流れ、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点ならびに前記半導体リレーの少なくとも何れかが遮断状態となったときに負荷電流が遮断されるリレー回路装置であって、前記制御部は、負荷電流を通電させるとき、前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点を前記半導体リレーよりも先に導通状態とし、負荷電流を遮断するとき、前記半導体リレーを前記第１及び第２の機械式リレーのそれぞれの前記機械式接点よりも先に遮断状態とする、リレー回路装置を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係るリレー回路装置によれば、機械式リレーの接点部材間のアーク放電の発生を抑制することができ、交換頻度を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係るリレー回路装置の構成例を示す回路図である。

【図2】入力側の機械式リレーの構成例を示す概略構成図であり、（ａ）は電磁石が非通電の状態を示し、（ｂ）は電磁石に通電されている状態を示している。

【図3】第１の半導体リレーの回路構成例を示す回路図である。

【図4】リレー回路装置の動作例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0013】

図１は、本発明の実施の形態に係るリレー回路装置の回路構成例を示す回路図である。このリレー回路装置１０は、工作機械等の設備を制御するプログラマブルコントローラの出力モジュール１において、第１及び第２の負荷６１，６２への負荷電流を通電及び遮断するために用いられる。出力モジュール１は、複数のリレー回路装置１０を有しており、図１では、このうち一つのリレー回路装置１０を示している。

【0014】

リレー回路装置１０は、二つの機械式リレー２Ａ，２Ｂと、二つの半導体リレー３Ａ，３Ｂと、第１乃至第６のフォトカプラ４１～４６と、機械式リレー２Ａ，２Ｂ及び半導体リレー３Ａ，３Ｂを制御する制御部５とを有している。制御部５は、第１及び第２のリレー制御信号５１，５２を出力して機械式リレー２Ａ，２Ｂを制御し、第３及び第４のリレー制御信号５３，５４を出力して半導体リレー３Ａ，３Ｂを制御する。

【0015】

制御部５は、第１及び第２のリレー制御信号５１，５２を同時にアサート（活性化）し、また同時にネゲート（非活性化）するが、第１のリレー制御信号５１及び第３のリレー制御信号５３と、第２のリレー制御信号５２及び第４のリレー制御信号５４とは、制御部５内の異なる制御回路によってそれぞれ出力される。すなわち、制御部５では、これらの制御回路が二重化されており、少なくとも一方の制御回路が正常に動作していれば、第１及び第２の負荷６１，６２への負荷電流を遮断することができるように構成されている。

【0016】

第１及び第２の負荷６１，６２は、例えばマグネットスイッチや設備の可動部を動作させる電動アクチュエータである。第１の負荷６１には、第１の直流電源７１の正極が接続され、第２の負荷６２には、第２の直流電源７２の正極が接続されている。出力モジュール１は、第１の負荷６１に接続された第１入力端子１１と、第２の負荷６２に接続された第２入力端子１２と、第１の直流電源７１の負極に接続された第１出力端子１３と、第２の直流電源７２の負極に接続された第２出力端子１４とを有している。また、出力モジュール１は、機械式リレー２Ａ，２Ｂを動作させるための制御電源８が接続されたＰ端子１５及びＮ端子１６を有している。制御電源８は、例えば２４Ｖの直流電圧をＰ端子１５とＮ端子１６との間に発生させる。

【0017】

以下、二つの機械式リレー２Ａ，２Ｂのうち、第１及び第２入力端子１１，１２側の機械式リレー２Ａを入力側の機械式リレー２Ａという場合があり、第１及び第２出力端子１３，１４側の機械式リレー２Ｂを出力側の機械式リレー２Ｂという場合がある。また、半導体リレー３Ａ，３Ｂのうち、第１の負荷６１の負荷電流を導通及び遮断するための半導体リレー３Ａを第１の半導体リレー３Ａという場合があり、第２の負荷６２の負荷電流を導通及び遮断するための半導体リレー３Ｂを第２の半導体リレー３Ｂという場合がある。

【0018】

機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれは、電磁石２１と、一つの常閉接点２２と、第１及び第２の常開接点２３，２４とを有する強制ガイド式リレーである。電磁石２１が非通電であるときは、常閉接点２２がオン（導通）状態であり、第１及び第２の常開接点２３，２４がオフ（遮断）状態である。また、電磁石２１に通電されると、常閉接点２２がオフ状態となり、第１及び第２の常開接点２３，２４がオン状態となる。常閉接点２２ならびに第１及び第２の常開接点２３，２４は、それぞれが接点部材同士の機械的な接触／非接触によりオン状態とオフ状態とが切り替わる機械式接点である。

【0019】

図２は、入力側の機械式リレー２Ａの構成例を示す概略構成図であり、（ａ）は電磁石２１が非通電の状態を示し、（ｂ）は電磁石２１に通電されている状態を示している。常閉接点２２は、固定板２０１に取り付けられた固定接点部材２２１と、可動板２０２に取り付けられた可動接点部材２２２とからなる。第１の常開接点２３は、固定板２０３に取り付けられた固定接点部材２３１と、可動板２０４に取り付けられた可動接点部材２３２とからなる。第２の常開接点２４は、固定板２０５に取り付けられた固定接点部材２４１と、可動板２０６に取り付けられた可動接点部材２４２とからなる。

【0020】

電磁石２１、常閉接点２２、ならびに第１及び第２の常開接点２３，２４は、電磁石２１に対向配置された鉄片２５、鉄片２５を付勢するリターンスプリング２６、及び鉄片２５と連動するガイド板２７と共に、樹脂製の筐体２８に収容されている。電磁石２１の通電状態と非通電状態とが切り替わると、鉄片２５が支軸２５１を中心として回転揺動し、ガイド板２７が進退移動する。鉄片２５は、リターンスプリング２６によって回転方向一側に付勢されている。ガイド板２７は、鉄片２５と可動板２０２，２０４，２０６とを連結しており、鉄片２５の動きに連動して可動板２０２，２０４，２０６が固定板２０１，２０３，２０５に対してそれぞれ撓動する。

【0021】

電磁石２１に通電されていないときには、常閉接点２２の固定接点部材２２１と可動接点部材２２２とが接触し、第１及び第２の常開接点２３，２４の固定接点部材２３１，２４１と可動接点部材２３２，２４２とが非接触である。電磁石２１に通電されると、常閉接点２２の固定接点部材２２１と可動接点部材２２２とが離間し、第１及び第２の常開接点２３，２４の固定接点部材２３１，２４１と可動接点部材２３２，２４２とがそれぞれ接触する。なお、図示は省略しているが、出力側の機械式リレー２Ｂも同様に構成されている。

【0022】

図３は、第１の半導体リレー３Ａの回路構成例を示す回路図である。第１の半導体リレー３Ａは、ＩＣチップが樹脂等からなる封止材に封止されたＩＣ(Integrated Circuit)として構成されており、図３では、第１の半導体リレー３Ａのピン番号（１～６）と共に、その回路構成を図示している。

【0023】

第１の半導体リレー３Ａは、フォトダイオード３１と、第１及び第２のフォトＭＯＳＦＥＴ３２，３３と、第１及び第２の整流ダイオード３４，３５とを有している。１番ピンから２番ピンに電流が流れてフォトダイオード３１が発光すると、第１及び第２のフォトＭＯＳＦＥＴ３２，３３が活性化され、第１のフォトＭＯＳＦＥＴ３２及び第２の整流ダイオード３５によって６番ピンから４番ピンに、もしくは第２のフォトＭＯＳＦＥＴ３３及び第１の整流ダイオード３４によって４番ピンから６番ピンに、電流を流すことが可能となる。なお、図示は省略しているが、第２の半導体リレー３Ｂも同様に構成されている。

【0024】

第１の半導体リレー３Ａの１番ピンには、制御部５から第３のリレー制御信号５３が入力される。第３のリレー制御信号５３がアサートされると、第１の半導体リレー３Ａの６番ピンから４番ピンに電流が流れる。この６番ピンは、第１の半導体リレー３Ａの電流入力端子であり、４番ピンは、第１の半導体リレー３Ａの電流出力端子である。また、第２の半導体リレー３Ｂの１番ピンには、第４のリレー制御信号５４が入力される。第４のリレー制御信号５４がアサートされると、第２の半導体リレー３Ｂの６番ピンから４番ピンに電流が流れる。この６番ピンは、第２の半導体リレー３Ｂの電流入力端子であり、４番ピンは、第２の半導体リレー３Ｂの電流出力端子である。

【0025】

以下、第１の半導体リレー３Ａにおいて６番ピンから４番ピンに電流を流すことが可能な状態を第１の半導体リレー３Ａのオン状態といい、第１の半導体リレー３Ａの６番ピンと４番ピンとの間で電流が遮断される状態を第１の半導体リレー３Ａのオフ状態という。また、第２の半導体リレー３Ｂにおいて６番ピンから４番ピンに電流を流すことが可能な状態を第２の半導体リレー３Ｂのオン状態といい、第２の半導体リレー３Ｂの６番ピンと４番ピンとの間で電流が遮断される状態を第２の半導体リレー３Ｂのオフ状態という。

【0026】

第１の半導体リレー３Ａは、入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３と、出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３との間に直列に接続されている。第２の半導体リレー３Ｂは、入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４と、出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４との間に直列に接続されている。

【0027】

第１の負荷６１には、入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３、第１の半導体リレー３Ａ、及び出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３が全てオン状態となったときに負荷電流Ｉ_１が通電される。また、入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３、第１の半導体リレー３Ａ、及び出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３の少なくとも何れかがオフ状態となったとき、負荷電流Ｉ_１が遮断される。

【0028】

第２の負荷６２には、入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４、第２の半導体リレー３Ｂ、及び出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４が全てオン状態となったときに負荷電流Ｉ_２が通電される。また、入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４、第２の半導体リレー３Ｂ、及び出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４の少なくとも何れかがオフ状態となったとき、負荷電流Ｉ_２が遮断される。

【0029】

制御部５が出力する第１のリレー制御信号５１は、第１のフォトカプラ４１のアノード端子に入力され、第２のリレー制御信号５２は、第２のフォトカプラ４２のアノード端子に入力される。第１及び第２のリレー制御信号５１，５２が共にアサートされると、第１及び第２のフォトカプラ４１，４２のフォトトランジスタが共にオン状態となり、制御電源８から供給される電流が機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの電磁石２１を流れる。これにより、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの常閉接点２２がオフ状態となり、第１及び第２の常開接点２３，２４がオン状態となる。

【0030】

第３のフォトカプラ４３のアノード端子には、入力側の機械式リレー２Ａの常閉接点２２を介して制御電源８からの電流が供給される。また、第４のフォトカプラ４４のアノード端子には、出力側の機械式リレー２Ｂの常閉接点２２を介して制御電源８からの電流が供給される。第３のフォトカプラ４３のフォトトランジスタは、入力側の機械式リレー２Ａの常閉接点２２がオン状態であるときにオン状態となり、第４のフォトカプラ４４のフォトトランジスタは、出力側の機械式リレー２Ｂの常閉接点２２がオン状態であるときにオン状態となる。

【0031】

制御部５には、第３のフォトカプラ４３の出力信号が第１のリードバック信号５５として入力され、第４のフォトカプラ４４の出力信号が第２のリードバック信号５６として入力される。第１のリードバック信号５５及び第２のリードバック信号５６は、それぞれプルアップ抵抗９１，９２によってプルアップされている。制御部５は、第１のリードバック信号５５によって入力側の機械式リレー２Ａの動作状態を確認することができ、第２のリードバック信号５６によって出力側の機械式リレー２Ｂの動作状態を確認することができる。

【0032】

第１の半導体リレー３Ａは、６番ピンが入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３に接続され、４番ピンが出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３に接続されている。また、第１の半導体リレー３Ａの６番ピンは、抵抗器９３を介して第５のフォトカプラ４５のアノード端子に接続されている。第５のフォトカプラ４５のカソード端子は、第１の半導体リレー３Ａの４番ピンに接続されている。

【0033】

また、第２の半導体リレー３Ｂは、６番ピンが入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４に接続され、４番ピンが出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４に接続されている。また、第２の半導体リレー３Ｂの６番ピンは、抵抗器９４を介して第６のフォトカプラ４６のアノード端子に接続されている。第６のフォトカプラ４６のカソード端子は、第２の半導体リレー３Ｂの４番ピンに接続されている。

【0034】

制御部５には、第５のフォトカプラ４５の出力信号が第１の診断信号５７として入力され、第６のフォトカプラ４６の出力信号が第２の診断信号５８として入力される。第１の診断信号５７及び第２の診断信号５８は、それぞれプルアップ抵抗９５，９６によってプルアップされている。第１の診断信号５７は、第１の半導体リレー３Ａの４番ピンと６番ピンとの間に所定値以上の電位差が発生したときにアサートされ、それ以外の場合にはネゲートされる。第２の診断信号５８は、第２の半導体リレー３Ｂの４番ピンと６番ピンとの間に所定値以上の電位差が発生したときにアサートされ、それ以外の場合にはネゲートされる。

【0035】

第１出力端子１３は、出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３の可動接点部材２３２に接続され、第１出力端子１３から負荷電流Ｉ_１が出力される。第２出力端子１４は、出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４の可動接点部材２４２に接続され、第２出力端子１４から負荷電流Ｉ_２が出力される。

【0036】

図４は、リレー回路装置１０の動作例を示すタイミングチャートである。図４では、各信号の電圧レベルをＨ（高）及びＬ（低）で示している。図４において、第１の外部出力信号は、第１入力端子１１の電圧を示している。また、第２の外部出力信号は、第２入力端子１２の電圧を示している。

【0037】

制御部５は、第１及び第２の負荷６１，６２に負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２をそれぞれ通電させるとき、第１及び第２のリレー制御信号５１，５２を同時にアサート（Ｌ→Ｈ）する。これにより、機械式リレー２Ａ，２Ｂの電磁石２１に電流が流れ、機械式リレー２Ａ，２Ｂの常閉接点２２がオフ状態となって第１及び第２のリードバック信号５５，５６の信号状態がＬからＨに変化する。また、この第１及び第２のリードバック信号５５，５６の変化と同時に、入力側の機械式リレー２Ａの第１及び第２の常開接点２３，２４がオン状態となることにより、第１及び第２の診断信号５７，５８の信号状態がＨからＬに変化する。

【0038】

制御部５は、第１及び第２のリードバック信号５５，５６の信号状態の変化により、機械式リレー２Ａ，２Ｂが動作したこと、すなわち常閉接点２２がオフ状態となり、第１及び第２の常開接点２３，２４がオン状態となったことを検知することができる。また、制御部５は、第１の診断信号５７の信号状態の変化により、入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３がオン状態となったことを直接的に検知することができ、第２の診断信号５８の信号状態の変化により、入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４がオン状態となったことを直接的に検知することができる。

【0039】

制御部５は、第１のリードバック信号５５及び第１の診断信号５７の少なくとも何れかの入力信号によって入力側の機械式リレー２Ａの第１の常開接点２３がオン状態となったことを検知し、さらに第２のリードバック信号５６によって出力側の機械式リレー２Ｂの第１の常開接点２３がオン状態となったことを検知した後、第３のリレー制御信号５３をアサートし、第１の半導体リレー３Ａをオン状態とする。すなわち、制御部５は、第１の負荷６１に負荷電流Ｉ_１を通電させるとき、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第１の常開接点２３を第１の半導体リレー３Ａよりも先にオン状態とする。

【0040】

これにより、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第１の常開接点２３がオン状態となる時点では、これらの第１の常開接点２３に負荷電流Ｉ_１が流れないので、第１の常開接点２３においてアーク放電が発生することを抑制することができる。

【0041】

また、制御部５は、第１のリードバック信号５５及び第２の診断信号５８の少なくとも何れかの入力信号によって入力側の機械式リレー２Ａの第２の常開接点２４がオン状態となったことを検知し、さらに第２のリードバック信号５６によって出力側の機械式リレー２Ｂの第２の常開接点２４がオン状態となったことを検知した後、第４のリレー制御信号５４をアサートし、第２の半導体リレー３Ｂをオン状態とする。すなわち、制御部５は、第２の負荷６２に負荷電流Ｉ_２を通電させるとき、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第２の常開接点２４を第２の半導体リレー３Ｂよりも先にオン状態とする。

【0042】

これにより、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第２の常開接点２４がオン状態となる時点では、これらの第２の常開接点２４に負荷電流Ｉ_２が流れないので、第２の常開接点２４においてアーク放電が発生することを抑制することができる。

【0043】

一方、制御部５は、負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２を遮断するとき、第１及び第２のリレー制御信号５１，５２ならびに第３及び第４のリレー制御信号５３，５４を同時にネゲート（Ｈ→Ｌ）する。第１及び第２の半導体リレー３Ａ，３Ｂは、機械式リレー２Ａ，２Ｂよりも反応速度が速いので、第１乃至第４のリレー制御信号５１～５４を全て同時にネゲートすることにより、第１及び第２の半導体リレー３Ａ，３Ｂが機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第１及び第２の常開接点２３，２４よりも先にオフ状態となる。

【0044】

これにより、機械式リレー２Ａ，２Ｂのそれぞれの第１及び第２の常開接点２３，２４がオフ状態となるよりも先に第１及び第２の半導体リレー３Ａ，３Ｂによって負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２が遮断されるので、第１及び第２の常開接点２３，２４は、電流が流れていない状態で、可動接点部材２３２，２４２が固定接点部材２３１，２４１から離間する。このため、第１及び第２の常開接点２３，２４においてアーク放電が発生することを抑制することができる。

【0045】

なお、制御部５は、第１及び第２のリレー制御信号５１，５２をアサートしても、第１及び第２のリードバック信号５５，５６の一方又は両方の信号状態がＬからＨに変化しないとき、回路に異常が発生したと判断し、第１乃至第４のリレー制御信号５１～５４を全てネゲートする。また、制御部５は、第１及び第２のリードバック信号５５，５６の一方又は両方の信号状態がＨのままであるときにも、回路に異常が発生したと判断し、第１乃至第４のリレー制御信号５１～５４を全てネゲートする。

【0046】

また、制御部５は、第１乃至第４のリレー制御信号５１～５４をアサートして負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２を通電させているとき、瞬間的に第３のリレー制御信号５３をネゲートしてテストパルスを発生させ、このタイミングで第１の診断信号５７の信号状態が変化するか否かを判定する。この判定で、第１の診断信号５７の信号状態が変化しなければ、第１の半導体リレー３Ａの６番ピンと４番ピンとが短絡状態にあると診断される。ただし、この場合でも、機械式リレー２Ａ，２Ｂによって負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２を通電及び遮断することはできるので、アラームを発するに留め、動作を継続する。なお、制御部５は、第２の半導体リレー３Ｂに対しても同様にテストパルスを発生させ、第２の診断信号５８の信号状態によって第２の半導体リレー３Ｂの動作状態を診断する。

【0047】

（実施の形態の効果）
以上説明した本発明の実施の形態によれば、負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２を通電及び遮断する際に機械式リレー２Ａ，２Ｂの第１及び第２の常開接点２３，２４でアーク放電が発生することを抑制でき、出力モジュール１の交換頻度を低減することが可能となる。

【0048】

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0049】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、第１及び第２の負荷６１，６２の負荷電流Ｉ_１，Ｉ_２を通電及び遮断する場合について説明したが、第１及び第２の負荷６１，６２の一方を省略してもよい。また、上記の実施の形態では、半導体リレー３Ａ，３Ｂを入力側の機械式リレー２Ａと出力側の機械式リレー２Ｂとの間に直列に接続する場合について説明したが、入力側及び出力側の機械式リレー２Ａ，２Ｂの一方を省略してもよい。

【符号の説明】

【0050】

１０…リレー回路装置 ２１…電磁石
２２…常閉接点 ２３，２４…第１及び第２の常開接点
２Ａ，２Ｂ…機械式リレー ３Ａ，３Ｂ…半導体リレー
５…制御部 ５１…第１のリレー制御信号
５２…第２のリレー制御信号 ５３…第３のリレー制御信号
５４…第４のリレー制御信号 ５５…第１のリードバック信号
５６…第２のリードバック信号 ５７…第１の診断信号
５８…第２の診断信号 Ｉ_１，Ｉ_２…負荷電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】