特 集
機械と電子の融合で発展するモノづくり
エレクトロニクス メ カ ニ ク ス
松下電工では， 社会トレンドを的確にとらえた商品やサービスを通じて， お客様の暮らしを豊かにする「快適環境」を創造してきました。 そして，IT革命，少子高齢化社会，地球環境問題など 社会の構造が大きく変化しようとしている今日， 私たちは「住まい」から「暮らし」へと視点を高めて， IT関連ソフト事業，介護関連事業，環境関連事業など 新しい価値の創造に積極的に取り組んでいます。 「ハード＋ソフト＋サービス」が一体となった， より魅力的なソリューションビジネスを提供する “スマートライフ創造コーポレーション”を目指して。 21世紀の新しい松下電工が始まります。 ●松下電工ホームページ http://www.mew.co.jp/ ●松下制御機器ホームページ http://www.mac-j.co.jp/ 発行／2003年2月 発行所／松下電工株式会社カスタマーソリューション部 ［大阪府門真市門真1048 1（06）6908-1131・代表］ 発行人／二木 秀夫 ©Matsushita Electric Works,Ltd.2003 本誌掲載記事，写真，イラストの無断転載を禁ず。 ■ZZCT221
C O N T E N T S
制御機器
メカニクス エレクトロニクス3
森 政弘 氏（工学博士） 東京工業大学名誉教授，株式会社 自在研究所 社長4
A New Trend Relay
7
藪 久郎 松下電工株式会社 制御機器分社 スイッチングデバイス事業部 事業部長A Relay Reader
10
Coffee Break
14
板生 清 氏 東京大学 大学院環境学専攻 教授15
情報化社会となり，機器は小型・軽量・高機能化し，安全性や環境保護が重要になる。
これを実現する重要な制御デバイスの一つが「リレー」
（継電器）。大電力から微小信号までのスイッチや
シーケンス，回路のアイソレータ（絶縁），遅延動作制御などに幅広く利用されている。
「リレーは，入出力間の絶縁性が高く，1入力で多出力が可能です。回路のオン／オフを行うデバイスの
一つとして，今後とも発展するでしよう」と森氏。
（工学博士）
東京工業大学名誉教授 株式会社 自在研究所 社長 1927年生まれ，名古屋育ち。名古屋大学工学部電気学科を卒業後，同大学助手，東京大学生産 技術研究所助教授等を経て，1969年に東京工業大学教授。1987年に退官し名誉教授。専門は 自動制御。日本の「ロボットコンテスト」の生みの親で，「ロボコン博士」の愛称で親しまれている。 1992年NHK放送文化賞，1994年紫綬褒章，1999年勲三等旭日中綬章など多数受賞。ロボット 創造国際競技大会（ロボフェスタ）中央委員会会長。手の温度で動くスターリングエンジン
Masahiro Mori, a professor emeritus of Tokyo Institute of Technology,
(Dr. of Engineering)
President, MUKTA Research Institute
Born in 1927, Masahiro Mori is a professor emeritus of Tokyo Institute of Technology, and known as the founder of Japan's robot game contests. He is the president of the Central Committee for the International Robot Games Festival (RoboFesta). He says, " When you try to make something, for example, a robot, it takes you to bring out your inner creativity. You have a chance to experience the thrill of competition and to have a sense of accomplishment. In making things, you are the owner of the whole process from scratch to the final stage. It will energize you, giving you a chance to think it over, and to experience how it is enjoyable to work
together with your collaborators."
This article is about why he advocates a joy of "making things" based on his long and versatile experiences in promoting robot game contests, the first of which dates back to 1981.
In this article he also mentions briefly the products of NAiS, in particular, relays. Relays are one of the key components to assemble the hardware of the information age, including robotics products. They are used as switches, sequence controllers, isolators, and/or delay circuit components. Today, two types are available. One is a semiconductor relay featuring compact size, high-speed signal processing and long-life, and the other is a conventional mechanical relay that withstands excess overloading or surge voltages. He never fails to mention that he likes the latter because they sometimes emit sound or even light. They are in a sense communicable with people, while the former is virtually encapsulated in a black box.
To Make Something Makes You Happy
Relay
松下電工では, 顧客指向, ニーズ指向を
重視するという方針のもとに,
リレー事業の見直しを進めてきた。
その一環として, 二つに分かれていた事業部を統合し,
顧客のニーズに応えられやすいようにした。
そして, あらゆる分野の市場において,
顧客にとってベストの商品,
本当に使いやすい商品を提供していく。
松下電工株式会社 制御機器分社 スイッチングデバイス事業部 事業部長In December 2002, Matsushita Electric Works merged its mechanical and solid-state relay divisions into a newly created Switching Devices Division, in order to strengthen its relay operations as a whole.
Integrating operations to take advantage of relay
strengths
Matsushita Electric Works’ biggest aim in merging the two divisions was to offer its customers the best choice for their needs. The company will offer each customer the optimum relay for its applications, without being confined to the frameworks of mechanical/semiconductor relays.
PhotoMOS relays have grown exponentially along with the IT sector
Matsushita Electric Works’ Signal relays and PhotoMOS relays deliver the compact size, high speed, and energy efficiency demanded in such IT fields as info-communications devices and measuring instruments.
Offering total relay solutions
The company will also actively enhance its capabilities in non-IT growth fields and fields with a dearth of products. The true advantages of the SSR are now beginning to be
discovered for such fields as automotive components, industrial devices, and consumer electronics.
Actively introducing relays for each of these fields will allow Matsushita Electric Works to offer the total relays solutions capabilities that its rivals will be unable to imitate.
High functionality is the key for industrial devices
Matsushita Electric Works has developed a new circuit that automatically shuts off relay output in the event of a short
circuit loads. In 2001, it launched sales of the GU SOP with short circuit protection equipped relay, the world’s first PhotoMOS relay with a short circuit protection function. This product retains the functionality and compact SOP package of conventional GU SOPs. Additionally, the elimination of the need to add an external protector circuit allows for a more compact system, and also reduces the cost of the system as a whole.
SSRs, the ideal choice for AC-power control
Most industrial devices and consumer electronics are AC-power controlled.
Matsushita Electric Works has launched sales of a number of new products in 2002 that have greatly exceeded expectations. These include three SSRs – the AQ-K and AQ-R for industrial devices, and the AQ-H for consumer electronics – and the APT phototriac coupler. The Phototriac Coupler (APT) is the core chip of the SSR, and the company has developed a new product that allows it to manufacture more compact, more feature-rich, and cheaper SSRs. The company is committed to leveraging the advantages of its SSRs to develop unique products that its rivals cannot duplicate.
The goal: Offer the optimum solution for any field
Matsushita Electric Works is committed to offering its customers the best and easiest-to-use products for any field, from industrial devices, to info-communications devices, to consumer electronics and automotive components. The ultimate aim of this integration is to offer the optimum solution not available anywhere else, no matter what the relay application.
From Mechanical Relays to Solid-state Relays
Reader
A Relay
リレー本来の強みをもっと知れば,
高信頼性のシステムも容易に出来る。
そこで改めてリレーの良さを探ってみた。
今こそリレー。
松下電工だから提案できる
ソリューション。
メカニカルリレー
シグナルリレー（信号用リレー）
シグナルリレーの世界標準（Gシリーズリレー） 通信市場向けリレーで常に世界をリードする松下電工。小型化 追究のため採用した端子配列：ミリピッチは世界のデファクトス タンダードになりました。 コイル静止成形ボディ ●耐サージ電圧2500V（接点−コイル間） 米国Bellcore規格をクリア ●耐サージ電圧1500V（接点間） FCC Part68をクリア ●接点−コイル耐電圧1500V シーソーバランス機構 ●定格消費電力140mW クロスバーツイン接点 ●定格制御容量1A30V DC ●高接触信頼性 押釦なし 押釦あり DJリレーパワーリレー
パワーリレー
リレー メカニカルリレー シグナルリレー （信号用リレー） パワーリレー 半導体リレー SSR PhotoMOSリレー ※ ※当社では出力段にMOS-FETを使用しているものをPhotoMOSリレー, それ以外をSSRと呼んでいます。半導体リレー
半導体リレーのパイオニア（PhotoMOSリレー) 機器の信頼性向上、小型化、長寿命化を実現するPhotoMOSリレー。 発光素子（LED）の光を光電素子で電圧に変換し、パワーMOSトラン ジスタをON-OFF。 有接点リレー（EMR） と無接点リレー（SSR） の特長を兼ね備えた 半導体リレーです。 LED OUT OUT パワーMOS トランジスタ IN（−） IN（＋） 光電素子 （太陽電池）SSR
2Aタイプ AQ-Gソリッドステートリレー 1Aタイプ フォトトライ アックカプラ （APT）SSR
※当社では出力段にMOS-FETを使用しているものをReader
A Relay
チャタリング 動作音 接点アーク 接点寿命 スイッチングノイズ 接触不良 絶縁抵抗，絶縁耐圧 サージ，負荷短絡による故障 接点構成 制御できる負荷 大容量負荷 微小電流負荷 オン抵抗 オン電圧 リーク電流 動作速度 機械的接点 × 発生する × 発生する × 発生する × 有限（通常数十万回∼数千万回） × 大きい △ 発生要因が多い ◎ 良好 ◎ 強い ◎ 豊富 ◎ 最も広範囲（ＡＣ，ＤＣ，アナログ，高周波） ◎ 最も低損失，低コスト × 微小負荷電流は 制御できない（対応製品もある） ◎ 小さい（通常100ｍΩ以下） ◎ 小さい（通常100ｍＶ以下） ◎ ほとんどない △ 低速（通常1ｍｓ∼数十ｍｓ） トライアック ◎ 発生しない ◎ 発生しない ◎ 発生しない ◎ きわめて長い（メンテナンスフリー） ◎ 小さい（特にゼロクロス型） ◎ ほとんど問題ない ○ 一般に良好 × 短時間でも定格を 超えると破壊（保護回路が必要） △ 原理的に1ａのみ △ ＡＣ負荷に適する ○ 比較的低コストだが 発熱は大きい（放熱器が必要） △ 実用上はリーク電流で決まる × 大きい（通常数百Ω） × 大きい（通常0.4∼2.3Ｖ） × 大きい（通常数十μＡ∼数ｍＡ） ○ 比較的高速（通常1ｍｓ∼数ｍｓ） パワーＭＯＳトランジスタ ◎ 発生しない ◎ 発生しない ◎ 発生しない ◎ きわめて長い（メンテナンスフリー） ○ 小さい ◎ ほとんど問題ない ○ 一般に良好 × 短時間でも定格を 超えると破壊（保護回路が必要） ○ 豊富 ○ 広範囲（ＡＣ，ＤＣ，アナログ，高周波） △ 比較的低損失だがコストは高くなる ◎ ほとんど問題ない ○ 比較的小さい（通常数十ｍΩ∼数十Ω） ◎ ほとんど問題ない ○ 小さい（通常1μＡ以下） ◎ 最も高速（通常0.1ｍｓ∼数ｍｓ） スイッチ素子 基本の比較ポイント オン時の特性 オフ時の特性 スイッチング時の特性 メカニカルリレー 半導体リレー PhotoMOSリレー SSR ■メカニカルリレー，SSR，PhotoMOSリレーの比較 （キリトリ） （キリトリ） （コピーしてスケジュール帳に保管下さい。） ※当社では出力投にMOS-FETを使用しているものをPhotoMOSリレーそれ以外をSSRと呼んでいます。
（板生 清：東京大学 教授，大学院 新領域創成科学研究科 環境学研究系／工学部 システム創成学科 生体・情報システムコース，itao@k.u-tokyo.ac.jp） 先進国では急速に進む高齢化社会を迎え，科学技術は高齢 者ケアと医療および福祉に貢献しなければならなくなる。発展 途上国も産業化を急ピッチで進め，エネルギー多消費型の先 進国に追いつく過程で，環境の問題が地球規模で重要になる ――あと10年を経ずしてエネルギーと食糧が，再び重要課題と なる。 こうして21世紀は，高齢者ケア，医療と福祉，地球環境に寄与 できる科学技術を推進し，省資源と省エネルギーを実現する技術 を開発し，これらを具体化する企業化と産業化をはかることが重要 になろう。 メカトロニクスのコンセプトはそのような方向づけを与え，進展さ せる基本技術である。過去25年の間，日本の先端産業技術を支 えたのはメカトロニクス関連科学技術であった。それは21世紀と なっても続くであろう。 なぜなら，メカトロニクスは情報通信の世界と実世界（Real World）をリンクする科学技術だからである。コンピュータは情 報処理機械であり，通信は機械や人，これら相互間の情報伝送 技術であり，各種メディアは音声や画像・映像を貯え，編集し，創 り出す技術に関係する。 しかし，人間の活動そのものや機械の各要素の調整をはかり， 人間や機械の活動の場である実世界（工場や製品製造プロセ ス，環境，病院やリハビリ施設，家の中）と物理的触れ合いは，次 世代メカトロニクス技術によって達成される（図）。 この意味でメカトロニクスは，コンピュータと実世界を結ぶリンク を作る技術である。21世紀は，これをコンピュータと人間の日常活 動との融合技術にまで広げなければならない。言い換えると， “Human oriented mechatronics”が医療や福祉，老人ケアの
諸問題に寄与しなければならない。さらには，自然界とも融合して “Nature oriented mechatronics”が地球環境や人間を含むセ ンサ監視システムとしての環境保全・ヘルスケアの諸問題に寄与 しなければならない。 インターネットの普及はソサエティの構造そのものを変えつつあ る。今までのヒエラルキー社会が徐々にネットワーク社会へと移り つつある。これは，個の時代の到来を意味し，インターネット自体 が大きなライブラリを構成し，従来の知の殿堂としての大学や巨 大研究機関のあり方が問いただされることになってきた。 “技術ウィービング”（Weaving）の概念は，まさにインターネット になぞらえられる。ナノ／バイオ技術にいたる多くの縦糸と，人 間・知能・環境技術に広がる多くの横糸の織りなす技術の概念で ある。これは，技術融合のように一つひとつの技術が融け合うこ とと異なり，一つひとつがしっかりと他の技術と絡み合いつつ独特 の色を出す。すなわち，個が失われることなく新しい技術を生み出 すというものである。 このような世界を実現するための組織形態は，一極集中や強固 な中央組織ではなく，NPO（特定非営利活動法人）のような組織 となるであろう。そこでは，各分野からの新技術が流れ込んで集積 し，また湧き出してゆくというフレキシブルな循環性の良いシステム が実現される。 今後，このような組織が，ニーズからシーズまでの幅広い対応に よる技術のフローを喚起し，技術バンキングのような姿をあらわす と同時に新しいサービスを創造していくと考えられる。このような技 術湧き出しのノードのような役割を果たす機能をもつ実態を“コア” と呼ぶことにする。 学術会議メカトロニクス研究専門委員会（委員長：筆者）では， 既存の学会のありよう，既存の大学・研究機関のありようをさらに精 査しつつ，インターネット時代に即した新しい研究・ビジネス混合の しくみを技術ウィービング・コアとして提案し，具体化を進めている。 ［参照 http://www.natureinterface.co.jp/］
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◎カタログが自動的に
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松下電工が会員として参画している（社）日本電気制御機器工業会（NECA）では、 制御機器ユーザ様、特に設計者の皆様の利便性を目的に、会員各社の制御機器 製品をインターネットで一覧できる製品検索サービス“NECAGATE（ネカゲート）” を開設しました。設計者の皆さまのお役に立つ業界カタログサイトを目指していま すのでどうぞご活用ください。 ● 2003年2月3日（月）から運用開始 ● 参加企業 ： 24社（NECA会員企業） ● 対象品目 ： 10品目 電磁リレー、タイマ、操作スイッチ、マイクロスイッチ、リミットスイッチ、 近接スイッチ（誘導形・光電形等）、端子台、表示装置、プログラマブル表示器 ● 掲載製品数 ： 約50,000件 ● 辞 書 ： 国際標準に準拠 （03年2月時点）開設のお知らせ
社団法人日本電気制御機器工業会
Nippon Electric Control Equipment Industries Associationエンドユーザ様、特に設計者様の利便性を追求しました ●検索条件を入力すれば、適応製品の絞り込みができます ●複数メーカの製品を比較検討できます ●インターネットで、無料関覧できます ●利用者登録は不要です 今後参加企業、対象品目、コンテンツ量の一層の拡充を図ってまいります。 ホーム ページ necagate
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制御機器についてのお問い合せは、松下制御機器（株）の下記営業所へどうぞ ■ 東北営業所 〒981-3112 仙台市泉区八乙女1丁目5番地11 TEL.022-371-0766 ■ 関東営業所 〒370-0071 高崎市小八木町1519番地 TEL.027-363-2033 ■ 首都圏営業所 〒105-8301 東京都港区東新橋1丁目5番1号 TEL.03-6218-1920 ■ 首都圏東営業所 〒105-8301 東京都港区東新橋1丁目5番1号 TEL.03-6218-1922 千葉営業課 〒277-0842 柏市末広町7番3号 柏第一生命ビル3Ｆ TEL.0471-47-7280 水戸営業課 〒310-0851 水戸市千波町海道付2313番地 TEL.029-243-8868 ■ 首都圏北営業所 〒330-0843 さいたま市吉敷町4丁目13番2号 TEL.048-643-4735 大宮ダイヤビル6Ｆ 宇都宮営業課 〒320-0833 宇都宮市不動前1丁目3番12号 TEL.028-634-0161 ■ 首都圏西営業所 〒190-0012 立川市曙町3丁目5番3号 TEL.042-528-2241 松本営業課 〒399-0004 松本市市場3番10号 TEL.0263-28-0790 ■ 横浜営業所 〒220-0022 横浜市西区花咲町7丁目150番 TEL.045-321-1235 ウエインズ＆イッセイ横浜ビル8Ｆ ■ 東部車載営業所 〒105-8301 東京都港区東新橋1丁目5番1号 TEL.03-6218-1930 ■ 名古屋営業所 〒450-8611 名古屋市中村区名駅南2丁目７番55号 TEL.052-581-8861 松下電工名古屋ビル北館6Ｆ 三重営業課 〒514-8555 津市大字藤方1668番地 TEL.059-246-8991 松下電工(株)津工場内 ■ 豊田営業所 〒448-0857 刈谷市大手町2丁目29番地 TEL.0566-62-6861 INOビル2Ｆ ■ 静岡営業所 〒420-0803 静岡市千代田７丁目７番5号 TEL.054-261-7711 浜松営業課 〒432-8052 浜松市東若林町1522番地 TEL.053-442-0531 ■ 北陸営業所 〒921-8178 金沢市寺地2丁目21番5号 TEL.076-242-7151 富山営業課 〒930-0008 富山市神通本町2丁目2番19号 TEL.076-441-1910 ■ 中部車載営業所 〒450-8611 名古屋市中村区名駅南2丁目７番55号 TEL.052-581-8861 松下電工名古屋ビル北館6Ｆ 静岡営業課 〒420-0803 静岡市千代田7丁目7番5号 TEL.054-261-7711 ■ 京滋営業所 〒601-8127 京都市南区上鳥羽北花名町34番地 TEL.075-681-0237 ■ 近畿営業所 〒571-8686 門真市大字門真1048番地 TEL.06-6900-2733 姫路営業課 〒670-0055 姫路市神子岡前1丁目2番1号 TEL.0792-91-3927 ■ 近畿デバイス営業所 〒571-8686 門真市大字門真1048番 TEL.06-6900-2737 ■ 中四国営業所 〒730-8577 広島市中区中町７番1号 TEL.082-247-9084 岡山営業課 〒700-0973 岡山市下中野337番106号 TEL.086-245-3701 四国営業課 〒761-0113 高松市屋島西町字百石1960番地 TEL.087-841-4473 ■ 九州営業所 〒810-8530 福岡市中央区薬院３丁目１番24号 TEL.092-522-5545 北九州営業課 〒802-0011 北九州市小倉北区重住3丁目2番10号 TEL.093-932-0652 熊本営業課 〒860-0072 熊本市花園1丁目5番5号 TEL.096-353-4676
シリーズ
満 天に広がる、 松 下 電 工の
パ ワ ーリレ ー 。
定格制御容量0.05∼40Aまで、
アークフリー、
ノイズレス
※を実現。
有極パワーリレー
●少ない消費電力で、高容量の負荷を制御可能。 ●パルス入力でON-OFFを切替・保持できるラッチング動作が可能。 ●NC側（b接点）の開閉能力は接点バウンスの抑制でNO側と同レベルを実現。 ●定評のある高性能・長寿命。メンテナンスフリーでトータルコストダウンを実現。 ●定格制御容量0.05∼40A、各種端子形状など幅広いラインナップ。 ●家電から産業機械まで、様々な用途・市場に対応。 ※ゼロクロスタイプ ●用途に合わせて、スリム・高信頼性・経済価格が選べる汎用パワー。 ●国際安全規格ISO12100に基づく回路構築用もラインナップ。永久磁石のアーマチュア保持による高い耐振動・衝撃性。
産業機械用パワーリレー
各種産業機械の高機能に貢献。
接 点 構 成 1a 1c 1a1b 2a 2c 2a2b 3c 4c 4a 以上3A以下 5A 8A 10A 16A 20A以上 接点定格電流
DJリレー DJリレー HNリレー AQ-R ソリッドステート リレー AQ-K ソリッドステート リレー AQ-H ソリッドステート リレー フォト トライアック カプラ 今春 発売予定 信号用リレーで培われた確かな技 術があるからこそ、 松下電 工は自信をもってパワーリレーをお届けいたします。 NEW NEW NEW NEW NEW NEW リレーターミナル 安全リレー 汎用パワー 有極パワー スリムパワー 有極パワー 有極パワー
