JP2015103411A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、部品点数を削減し、組立作業を容易とした漏電遮断器を提供するものである。
【解決手段】ベース体とカバー体により構成される筐体と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられた固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子の前記固定接点と接離される可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子の前記可動接点と前記固定接触子の前記固定接点とを開閉動作させ、電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉機構部と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられ、回路基板と前記回路基板に装着された零相変流器とから構成される零相電流検出回路部と、前記零相電流検出回路部の前記零相変流器が装着された前記回路基板に装着され、前記開閉機構部と連結された漏電引き外しコイル部とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば２極形の漏電遮断器に関するものである。

従来の例えば２極形の漏電遮断器においては、筐体の中央部に開閉機構部が配置され、筐体の一方側に回路基板とその回路基板に装着された零相変流器により構成された零相電流検出回路部が配置され、筐体の他方側に開閉機構部を介して漏電引き外しコイル部を配置した構成とし、これらを電線接続用端子付とともに樹脂成形品のベース体とカバー体により構成された筐体に納めた衝撃波不動作形の地絡保護専用形の漏電遮断器がある。

また、過負荷短絡保護用として、上述した衝撃波不動作形の地絡保護専用形の漏電遮断器に過電流引き外し用バイメタル部をさらに設けた過負荷・短絡保護兼用形の漏電遮断器がある。

実開平０１−５４２４５号公報

しかしながら、上述した従来の漏電遮断器は、零相電流検出回路部と漏電引き外しコイル部との間に開閉機構部が配置されており、零相電流検出回路部と漏電引き外しコイル部との間が離れており絶縁電線での接続が必要となるという問題点があった。しかも、電源側と負荷側の電路方向に、漏電引き外しコイル部と、開閉機構部と、零相電流検出回路部とを配置しているので、漏電遮断器としては大型化してしまうという問題点があった。

そして、零相電流検出回路部への電源供給手段としても絶縁電線による接続が主である。電源側と負荷側を逆接で使用する場合にはマイクロスイッチなどの付属部品が必要となり部品点数の追加および作業負荷などもあった。その結果、接続作業工程では内部確認が出来ないため熟知した経験が必要となるという問題点があった。

また、接続作業によっては、経験が浅い場合など、導通不良などによる２次的な不具合を引き起こす恐れもあるという問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、部品の組み立ての作業性を容易とするとともに接続作業の簡略化を図ることができる漏電遮断器を得ることを目的とするものである。

この発明に係わる漏電遮断器は、ベース体とカバー体により構成される筐体と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられた固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子の前記固定接点と接離される可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子の前記可動接点と前記固定接触子の前記固定接点とを開閉動作させ、電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉機構部と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられ、回路基板と前記回路基板に装着された零相変流器とから構成される零相電流検出回路部と、前記零相電流検出回路部の前記零相変流器が装着された前記回路基板に装着され、前記開閉機構部と連結された漏電引き外しコイル部とを備えたものである。

この発明に係わる漏電遮断器によれば、零相電流検出回路部の零相変流器が装着された回路基板に、開閉機構部と連結された漏電引き外しコイル部を備えたことにより、部品の組み立ての作業性を容易とするとともに接続作業の簡略化を図ることができる漏電遮断器を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器におけるＯＮ状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器における漏電引き外しコイル部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器における零相電流検出回路部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器における板ばねを示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるベース部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるベース部に零相電流検出回路部を挿着する状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器の分解状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器における開閉動作中の状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるＯＦＦ状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係わる漏電遮断器におけるＯＮ状態を示す断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１から図９に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器におけるＯＮ状態を示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器における漏電引き外しコイル部を示す斜視図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わる漏電遮断器における零相電流検出回路部を示す斜視図である。図４はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器における板ばねを示す斜視図である。図５はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるベース部を示す斜視図である。図６はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるベース部に零相電流検出回路部を挿着する状態を示す斜視図である。図７はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器の分解状態を示す斜視図である。図８はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器における開閉動作中の状態を示す断面図である。図９はこの発明の実施の形態1に係わる漏電遮断器におけるＯＦＦ状態を示す断面図である。

これら各図において、１は絶縁材料で形成されたベース体２と絶縁材料で形成されたカバー体３とにより構成された筐体である。４はベース体２に形成された後述する開閉機構部２００を収納する開閉機構収納部、５はベース体２に形成された後述する零相電流検出回路部１００を収納する零相電流検出回路収納部、６はベース体２に形成された板バネ収納部、７は板バネ収納部６に設けられたピン体、８は板バネ収納部６に設けられたピン体、９はベース体２に形成された電源側端子取付部、１０はベース体２に形成された負荷側
端子取付部である。

１１はベース体２に取り付けられた固定接触子であり、一方側が電源側端子１２として構成されて電源側端子取付部９に取り付けられ、他方側が固定接点１３として構成されている。１４は負荷側端子取付部１０に取り付けられた負荷側端子である。１５は打込鋲１６が設けられた消弧装置であり、消弧装置１５の打込鋲１６を固定接触子１１に形成した穴１１ａに嵌着させて固定接触子１１に消弧装置１５を装着している。消弧装置１５は遮断時のアークを誘引して消弧するものである。打込鋲１６はベース体２にも打ち込まれ固定接触子１１をベース体２に固定する。

１７はベース体２の板バネ収納部６に収納される板バネであり、図４に示すように板バネ１７は一方側１７ａが後述する可動接触子２０に接触され、他方側１７ｂが弾性を有する例えばＵ字状形状に形成され、板バネ１７の他方側１７ｂには係合部となる係合穴１７ｃが設けられている。そして、板バネ１７には、板バネ収納部６に設けられたピン体７に嵌着される穴１７ｄと、板バネ収納部６に設けられたピン体８に嵌着される穴１７ｅが形成されている。板バネ１７は２個平行して配置された場合を示している。１８は板バネ１７間に跨って配置され、板バネ収納部６に設けられたピン体８に穴１８ａが嵌着されるとともに後述する導体と接触されるバリアである。

１９は後述する零相電流検出回路部１００の零相変流器１０２に貫通させてリベット２１により後述する可動接触子２０に固着され、負荷側端子１４と可動接触子２０とを接続する導体である。２０は一方側が導体１９に接続され固定接触子１１と対応して２個設けられたばね力を有する可動接触子であり、可動接触子２０の他方側は固定接触子１１の固定接点１３に所定間隙をおいて接触及び離間することができるように対向配置されている可動接点２２が設けられている。２３は後述する開閉機構部２００と連繋され、可動接触子２０を上下運動可能に支持する押し板であり、押し板２３の上片２３ａで可動接触子２０を下方向に下げることにより可動接点２２を固定接点１３に接触させて電路を閉路状態とし、押し板２３の下片２３ｂで可動接触子２０を上方向に上げることにより可動接点２２を固定接点１３から離して電路を開路状態とする。

１００は回路基板１０１とこの回路基板１０１に装着された零相変流器１０２とから構成された零相電流検出回路部である。３００は零相電流検出回路部１００の零相変流器１０２が装着された回路基板１０１に装着され、後述する開閉機構部２００と連結された漏電引き外しコイル部である。そして、零相変流器１０２と漏電引き外しコイル部３００が装着された零相電流検出回路部１００の回路基板１０１はベース体２に形成された零相電流検出回路部１００を収納する零相電流検出回路収納部５に板バネ１７の他方側１７ｂのＵ字形状による弾性力により零相電流検出回路部１００の回路基板１０１が圧接されて所定の位置に挿着される。

漏電引き外しコイル部３００は図２に示すようにコイルボビン３０１とコイル部３０２とから構成されるとともに、零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に組み合わせし易くしたターミナル３０３とテストピン３０４を設けており、ターミナル３０３とテストピン３０４を零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に挿着することにより漏電引き外しコイル部３００が零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に装着できるようになっている。なお、テストバネ３０５も一体的に設けられている。そして、漏電引き外しコイル部３００は後述する開閉機構部２００と連結されるプランジャー３０６を有している。

零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に、零相変流器１０２と漏電引き外しコイル部３００を装着した状態を図３に示す。１０３は零相電流検出回路部１００の動作テス
トのため疑似漏洩電流を流すように零相変流器１０２を貫通させたテスト巻線である。１０４は回路基板１０１に設けられ、板バネ１７の他方側１７ｂの係合穴１７ｃと係合する係合部である係合ピンである。回路基板１０１に設けられた係合ピン１０４が板バネ１７の他方側１７ｂの係合穴１７ｃと係合することにより、回路基板１０１と板バネ１７とがバネ圧により圧縮された状態となり、安定した電気的接続状態を得ることができる。

２００は開閉機構部収納部４に装着され、可動接触子２０の可動接点２２と固定接触子１１の固定接点１３とを開閉動作させ、電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉機構部であり、開閉機構部２００は、ハンドル２０１と、ハンドルバネ２０２と、ハンドルピン２０３と、フレーム２０４と、Ｕピン２０５と、レバー２０６と、トリップバー２０７と、トリップバーバネ２０８とから構成されている。

次に漏電遮断器の組み立てについて説明する。まず、ベース体２の板バネ収納部６のピン体７に板バネ１７の穴１７ｄを嵌着させ、ベース体２の板バネ収納部６のピン体８に板バネ１７の穴１７ｅを嵌着させ、ベース体２の２箇所の板バネ収納部６に板バネ１７をそれぞれ装着する。これら板バネ１７間に跨ってバリア１８を配置し、バリア１８の穴１８ａを板バネ収納部６のピン体８に嵌着する。

固定接触子１１の電源側端子１２を電源側端子取付部９に装着し、消弧装置１５の打込鋲１６を固定接触子１１に形成した穴１１ａに嵌着させて固定接触子１１に消弧装置１５を装着するとともに、打込鋲１６はベース体２にも打ち込まれ固定接触子１１をベース体２に固定する。なお、固定接触子１１の取り付けと板バネ１７の取り付けはどちらが先に取り付けてもよい。

次いで、零相変流器１０２を装着した零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に零相変流器１０２の上方側に漏電引き外しコイル部３００を装着する。このように零相変流器１０２と同じ回路基板１０１に零相変流器１０２の上方側に漏電引き外しコイル部３００を装着したことにより、漏電遮断器の小型化を図ることができるとともに、上述した従来のような接続配線の簡略化を図ることができる。

そして、導体１９が零相電流検出回路部１００の零相変流器１０２の中空部を貫通してリベット２１により可動接触子２０の一方側に固着され、負荷側端子１４と可動接触子２０とを接続している。さらに、零相変流器１０２を装着した零相電流検出回路部１００の回路基板１０１は、負荷側端子１４及び可動接触子２０と共に板バネ１７の他方側１７ｂが設けられた零相電流検出回路収納部５に挿入される。

このように、零相変流器１０２を装着した零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に漏電引き外しコイル部３００、導体１９、負荷側端子１４、可動接触子２０が一体的に構成され、これら一体的に構成された零相電流検出回路部１００の回路基板１０１をベース体２に形成された零相電流検出回路収納部５に板バネ１７の他方側１７ｂのＵ字形状による弾性力により零相電流検出回路部１００の回路基板１０１が圧接されて所定の位置に挿着される。なお、これら一体的に構成された零相電流検出回路部１００の回路基板１０１をベース体２に形成された零相電流検出回路収納部５に挿着する段階で可動接触子２０に押し板２３が組み付けられる。

また、零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に設けられた係合ピン１０４が板バネ１７の他方側１７ｂの係合部となる係合穴１７ｃと係合することにより、零相電流検出回路部１００の回路基板１０１と板バネ１７とがバネ圧により圧縮された状態となり、安定した電気的接続状態を得ることができる。

次に、ハンドル２０１と、ハンドルバネ２０２と、ハンドルピン２０３と、フレーム２０４と、Ｕピン２０５と、レバー２０６と、トリップバー２０７と、トリップバーバネ２０８とから構成される開閉機構部２００を開閉機構部収納部４に装着する。このとき、漏電引き外しコイル部３００はトリップバー２０７と対向して設けられ、漏電引き外しコイル部３００のプランジャー３０６とトリップバー２０７とが連結されるとともに押し板２３と連結される。

そして、カバー体３により各部品を被うようにベース体２に取り付けることにより、漏電遮断器の組み立てが完了する。このように、各部品をベース体２に順次積み重ねるように装着するだけで簡単に組み立てることができ、部品の組み立ての作業性を容易とするとともに接続作業の簡略化を図ることができる漏電遮断器を得ることができる。

次に種々の動作について説明する。まず、投入動作について説明する。開閉機構部２００のハンドル２０１の投入によりハンドル２０１の一端に係合しているＵピン２０５が連動し、そのＵピン２０５の一端と係合しているレバー２０６の一端がトリップバー２０７と係合することで支点位置決めされ、回動することでレバー２０６に係合している押し板２３を押し下げることにより可動接触子２０が時計方向へ回動され、可動接点２２が固定接点１３に押圧接触され通電可能となる。このＯＮ状態を図１に示す。

この時に、可動接触子２０の動作により板バネ１７を押圧接触することで、零相電流検出回路部１００への電源供給も可能となり、さらに、開閉機構部２００が押し込まれると、可動接触子２０のバネ力によりＵピン２０５とハンドル２０１により遮断器はオン状態となる。遮断器の電源側および負荷側を逆に接続されても遮断器の開閉に合わせて零相電流検出回路部１００への電源供給することができる。すなわち、遮断器が開路時には零相電流検出回路部１００への電源供給を遮断し、遮断器が閉路時には零相電流検出回路部１００への電源供給を行う。

次に、遮断動作について説明する。過電流発生時には、零相電流検出回路部１００の過電流検知により引外しリレーが作動すると、プランジャー３０６が吸引され、開閉機構部２００によるトリップバー２０７が反時計周りに動作することでレバー２０６との係合が外れ可動接触子２０のバネ力とハンドルばね２０２の復元力により、可動接点２２が固定接点１３から大きく開離される。このトリップ状態を図８に示す。

その後、ハンドル２０１がオフ位置まで作動することで、レバー２０６とトリップバー２０７の係合位置が元の動作を確保する位置まで押し戻され、再度投入することが可能となる。このＯＦＦ状態を図９に示す。

また、板バネ１７により主回路と零相電流検出回路部１００とを電気的に接続したので、専用の接続部材が不要となり、部品点数が削減でき、また、部品を積み上げて組み立てることにより、特殊作業工程を無くし組み立て作業性を容易とすることでのコスト低減が図れる。

また、板バネ１７を両極への配置および板バネ１７に穴を設けることで、零相電流検出回路部１００の係合ピン１０４との接触位置を安定化させ、カバー体３を組み立てたときに、零相電流検出回路部１００の回路基板１０１に搭載している漏電引き外しコイル部３００とプランジャー３０６が定位置となり、トリップバー２０７の引き外し動作が安定し品質向上が図れる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図１０に基づいて説明する。図１０はこの発明の実施の形態
２に係わる漏電遮断器におけるＯＮ状態を示す断面図である。この実施の形態２においては、上述した実施の形態１における過負荷短絡保護兼用形に対応したものであり、上述した実施の形態１と同様な種々の効果を奏するものである。

図１０において、可動接触子２０には、過負荷短絡保護用の高膨張素材と低膨張素材の２枚の素材を張り合わせや、その間に中膨張素材を含む３枚の素材を貼り合わせた複合素材のバイメタル４０と、ベース体２へ固定する中継端子４１とがリベット４２により圧接されている。バイメタル４０には、可撓導体４３の一端が圧接されている。可撓導体４３の他端は、零相電流検出回路部１００の零相変流器１０２に貫通させ、負荷側端子１４に導体４４と共にリベット２１により圧接し接続されている。その他の構成については、上述した実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

この実施の形態２における過負荷保護の動作について説明する。通電による過電流が発生したとき、過電流により中継端子４１およびリベット４２を支点とした複合素材であるバイメタル４０が発熱する。この発熱に伴い素材の膨張率の違いによりバイメタル４０は、反時計周りに変位する。

この変位によりトリップバー２０７がバイメタル４０に押され、トリップバー２０７とレバー２０６との係合が外れ可動接触子２０のバネ力とハンドルばね２０２の復元力により、可動接点２２が固定接点１３から大きく開離される。なお、その他の動作については、上述した実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は、零相電流検出回路部の零相変流器が装着された回路基板に、開閉機構部と連結された漏電引き外しコイル部を備えたことにより、部品の組み立ての作業性を容易とするとともに接続作業の簡略化を図ることができる漏電遮断器の実現に好適である。

１ 筐体、２ ベース体、３ カバー体、１１ 固定接触子、１３ 固定接点、１７ 板バネ、１７ａ 一方側、１７ｂ 他方側、１７ｃ 係合部、２０ 可動接触子、２２ 可動接点、４０ バイメタル、１００ 零相電流検出回路部、１０１ 回路基板、１０２ 零相変流器、１０４ 係合部、２００ 開閉機構部、３００ 漏電引き外しコイル部。

Claims (6)

1. ベース体とカバー体により構成される筐体と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられた固定接点を有する固定接触子と、前記固定接触子の前記固定接点と接離される可動接点を有する可動接触子と、前記可動接触子の前記可動接点と前記固定接触子の前記固定接点とを開閉動作させ、電源側電路と負荷側電路とを開閉する開閉機構部と、前記筐体の前記ベース体に取り付けられ、回路基板と前記回路基板に装着された零相変流器とから構成される零相電流検出回路部と、前記零相電流検出回路部の前記零相変流器が装着された前記回路基板に装着され、前記開閉機構部と連結された漏電引き外しコイル部とを備えたことを特徴とする漏電遮断器。
2. 前記漏電引き外しコイル部は、前記開閉機構部のトリップバーと対向して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器。
3. 前記筐体の前記ベース体に、一方側が前記可動接触子に接触され、他方側が弾性を有する形状に形成された板バネを設け、前記板バネの前記他方側の弾性力により前記零相電流検出回路部の前記回路基板が圧接されて前記筐体の前記ベース体に挿着されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の漏電遮断器。
4. 前記板バネの前記他方側に係合部を設け、前記零相電流検出回路部の前記回路基板に前記係合部と係合する係合部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の漏電遮断器。
5. 前記板バネの前記他方側に設けた前記係合部は係合穴であり、前記零相電流検出回路部の前記回路基板に設けた前記係合部は係合ピンであることを特徴とする請求項４に記載の漏電遮断器。
6. 過負荷短絡保護用のバイメタルを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の漏電遮断器。
   
   

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