JP3846528B2 - 漏電遮断器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電路に漏電や地絡が発生したときに、その電路を遮断する漏電遮断器に係り、特に漏電遮断器内部の配線および組立の簡略化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば特開平３−２３３８２４号公報に示された従来の漏電遮断器の漏電検出部を示す分解斜視図である。図において、１は主回路電路を形成する負荷側端子、２は主回路電路に過電流が流れたときに漏電遮断器の引外しを行なう過電流引外し機構である。３は零相変流器であり、零相電流検出用コイルが巻線されたコアー（図示せず）が専用のケースに収容され、複数の端子またはリード線（図示せず）が口出しされている。４は負荷側端子１と一体に形成された一次導体であり、零相変流器３の貫通孔３ａに貫通されている。５はプリント回路板であり、零相変流器３の二次出力信号により漏電を判別する漏電検出回路５ａが実装されている。
【０００３】
６はコネクタであり、プリント回路板５に対し、零相変流器３、一次導体４および漏電引外し信号により作動する電磁引外し装置（図示せず）と電気的接続を行なうもので、それぞれのユニットに、複数のワイヤーハーネス７を経由して接続されている。８はプリント回路板５を収容するケースであり、遮断時に発生する溶融物の飛散からプリント回路板５を保護すると同時に、プリント回路板５を固定する。
【０００４】
次に従来の漏電遮断器の動作について説明する。先ず、主回路電路に漏電が発生すると、主回路電路に接続された一次導体４に不平衡電流が流れ、磁気的に結合された零相変流器３の二次側に出力が誘起される。この零相変流器３に誘起された二次側出力は、コネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由してプリント回路板５内部の漏電検出回路５ａに入力される。
【０００５】
漏電検出回路５ａは電路に発生した漏電電流が所定の電流値を超えると出力信号を発生し、コネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由して電磁引外し装置（図示せず）を励磁させ、漏電遮断器の遮断機構を作動させて、主回路電路を遮断する。なお、この漏電検出回路５ａは一般的に増幅器および比較器などで構成されており、この動作には電気的エネルギーを要する。従って、この電気的エネルギーが主回路電路より供給されるように、主回路電路に接続されている一次導体４に対し、前記と同様にコネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由してプリント回路板５が接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電遮断器は、プリント回路板５、一次導体４、零相変流器３、および電磁引外し装置（図示せず）の電気的接続を、複数のワイヤーハーネス７およびコネクタ６を経由して行なっている。従って、複数のワイヤーハーネス７およびコネクタ６等の接続用部品が必要となるだけでなく、これらの収容スペースが必要になるとともに、ワイヤーハーネス７に可撓性があるために、ワイヤーハーネス７の形状を適正に整形して組立てなければならず、組立作業時間が長くなるという問題点があった。
【０００７】
また、零相変流器３から口出しされた複数のワイヤーハーネス７は、コネクタ６を介してプリント回路板５に接続する必要があり、複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が必要であるという問題点もあった。
【０００８】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、第一の目的は、プリント回路板と一次導体とを電気的に接続する接続用部品や接続のスペースを削減すると共に、漏電検出回路部の固定と同時に電気的接続を容易に行なうことができる漏電遮断器を得るものである。
【０００９】
また、第二の目的は、二つに分割して配設されたプリント回路板と零相変流器との接続が容易な漏電遮断器を得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る漏電遮断器においては、主回路電路の一部となり主回路電流が通電される一次導体と、この一次導体が貫通され主回路電路の零相電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の出力信号により主回路電路の漏電を判別する漏電検出回路及びこの漏電検出回路を収容するケースを有する漏電検出回路部と、漏電検出回路の出力信号により作動し主回路電路を遮断する遮断機構と、一次導体、零相変流器、漏電検出回路部、及び遮断機構等を収容する筐体とを備えた漏電遮断器において、一次導体に押圧されるように漏電検出回路部に設けられ、一次導体から漏電検出回路に電力を供給する、ほぼＬ字状に形成された電源端子を備えたものである。
【００１１】
また、電源端子は、漏電検出回路が実装されたプリント回路板に電気的に接続されたものである
【００１２】
また、電源端子を一次導体に押圧するばねを設けたものである。
【００１３】
また、プリント回路板には、ケースの上記プリント回路板が収容される側に凸設されたポストが挿入されるポスト挿入孔、及び電源端子の一端部が接続されるランドが設けられているとともに、上記プリント回路板への電力の供給が、上記ポストの内部に挿着されたばねにより、上記電源端子の他端部が一次導体への押圧でおこなわれるようにされたものである。
【００１４】
また、電源端子は、一次導体との接触面に複数の点接触部を設けたものである。
【００１５】
また、プリント回路板を零相変流器の両側に分割して配設し、それぞれのプリント回路板と零相変流器の出力端子とを接続する平面配線部材を設けたものである。
【００１６】
また、零相変流器の出力端子をピン状に形成し、この端子を直接平面配線部材に接続したものである。
【００１７】
さらに、平面配線部材の両端部が分割されたプリント回路板に接続された状態でプリント回路板をケースに収容したとき、平面配線部材及びケースは、零相変流器の出力端子と接続される平面配線部材の接続部が零相変流器の出力端子と交差するように形成されたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である漏電遮断器の漏電検出部を示す斜視図である。図２は、図１に示す漏電検出部を備えた漏電遮断器の内部を示す平面図である。図３は、その正面断面図である。図４は、この発明の漏電検出部を構成する漏電検出回路部を示す斜視図である。図５は、図４に示す漏電検出回路部の分解斜視図である。図６は、漏電検出回路部の電源端子を示す斜視図である。図７は、漏電検出回路部を漏電遮断器へ組込む方法を示す斜視図である。図８は、この発明の一次導体と電源端子の接続状態を示す側断面図である。図９は、この発明の零相変流器と漏電検出回路部との接続状態を示す側断面図である。図１０は、この発明の平面配線部材を示す平面図である。図１１は、この発明の零相変流器を示す斜視図である。
【００１９】
図２，図３において、１０は回路遮断器の筐体であり、ベース１１とカバー１２で構成され、いずれも合成樹脂で形成されている。１３はベース１１に固着された電源側端子である。１４は固定接触子であり、固定接点１４ａが固着されている。１５は固定接触子１４に対向して接離する可動接触子であり、可動接点１５ａが固着されている。１６は消弧装置であり、複数の消弧板１７を有している。１８は可動接触子１５に連動されたハンドルである。なお、固定接触子１４と、可動接触子１５と、消弧装置１６と、ハンドル１８等により漏電遮断器の遮断機構部が構成されている。１９は主回路電路に漏電が発生した時に、漏電遮断器を引き外しする電磁引外し装置である。
【００２０】
２０は負荷側端子、２１は主回路電路に過電流が流れた時、電路の引外しを行なう過電流引外し機構である。２２は一次導体であり、図１に示すように、一端は負荷側端子２０と一体に形成され、後述する零相変流器２３の前後で所定の形状に折り曲げられて零相変流器２３の貫通孔２３ａ（図１１に示す）を貫通するとともに、他端は過電流引外し機構２１に接続されている。２４は一次導体２２を絶縁するインシュレータである。
【００２１】
２５は、漏電検出回路部であり、図４および図５にその構成を示す。２６は零相変流器２３の二次出力信号により漏電を判別する漏電検出回路を有したプリント回路板であり、２枚に分割され、後記するケース２７に収容されている。このプリント回路板２６には、漏電検出回路を構成する各種の電子部品が実装されているが、図示を省略している。２７はプリント回路板２６を収容する合成樹脂製のケースであり、左右にそれぞれプリント回路板収容室２７ａを有し、一次導体２２等の主回路通電部との絶縁を行うとともに、遮断時に発生する溶融物の飛散からプリント回路板２６および電子部品を保護する。
【００２２】
また、プリント回路板２６には、図５に示すように、一次導体２２等の主回路通電部から漏電検出回路に電力を供給する一対の電源端子２８と、左右のプリント回路板２６と零相変流器２３との接続を行なうフレキシブルプリント配線板すなわち第一の平面配線部材２９と、プリント回路板２６と電磁引外し装置１９（図２に示す）とを接続する第二の平面配線部材３０が装着されている。
【００２３】
電源端子２８は、図６（ａ）に示す様に、銅板を折り曲げてほぼＬ字状に形成され、プリント回路板２６に取付ける固定端２８ａと、一次導体２２と電気的に接触する接触面２８ｂとで構成されている。固定端２８ａは、プリント回路板２６に設けられたランド２６ａ（図８に示す）に半田付け等により接続されることにより、プリント回路板２６内の漏電検出回路と電気的に接続される。また、電源端子２８は、図８に示すように、ケース２７に形成されたポスト２７ｂの内部に挿着されたばね３１により、その接触面２８ｂが一次導体２２に弾力的に押圧され、一次導体２２と電源端子２８との電気的接触を良好に保っている。
【００２４】
また、電源端子２８の接触面２８ｂは、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すように複数の点接触部を形成することにより、電源端子２８と一次導体２２との電気的接触の信頼性を向上させることができる。図６（ｂ）に示す電源端子２８は、接触面２８ｂに複数の小さい打出し部を設けたものであり、接触部分の接触圧力を上げて接触の安定を図ったものである。図６（ｃ）に示す電源端子２８は、接触面２８ｂに複数の鋭角な切り起こし部を設けたものである。
なお、図４、図５、図７および図８に示す電源端子２８は、図６（ｂ）に示す複数の小さい打出し部を設けたものである。
【００２５】
次に、第一の平面配線部材２９および零相変流器２３の構成と、両者の接続方法を図９〜図１１に基づき説明する。第一の平面配線部材２９は、図１０に示すように、周知の可撓性を有する絶縁シート２９ａと、この絶縁シート２９ａに配設され電気信号を伝えるパターン２９ｂと、パターン２９ｂに接続された複数のピン２９ｃで構成されている。２９ｄは複数の貫通孔であり、後述する零相変流器２３の一端面２３ｇから突出するように設けられたピン形の出力端子２３ｂ（図１１に示す）に対向する位置に穿設されている。
【００２６】
２９ｅは貫通孔２９ｄの周囲に隣接して設けられた半田付け用の接続部すなわちランドであり、図９に示すように、零相変流器２３の出力端子２３ｂに半田付けすることにより電気的に接続される。なお、出力端子２３ｂは、零相変流器２３の二次巻線及び三次巻線２３ｄの巻線口出し部と接続されている。
【００２７】
図９に示す２３ｃは零相変流器２３のコア、２３ｄはコア２３ｃの外周に巻かれた二次巻線及び三次巻線、２３ｅは二次巻線及び三次巻線２３ｄを絶縁および固定する充填材、２３ｆは零相変流器２３の外郭となる合成樹脂製のケースである。零相変流器２３の外観構造は、図１１に示すとおりであり、平面状の一端部２３ｇから複数の出力端子２３ｂが突出している。
【００２８】
次に、ケース２７に収容されたプリント回路板２６と零相変流器２３とを接続する方法を、図４および図５に基づき説明する。
図５に示す左右のプリント回路板２６に接続された第一の平面配線部材２９を、ケース２７に組込むには、先ず、プリント回路板２６のポスト挿入孔２６ａにケース２７のポスト２７ｂを挿入する。次に、プリント回路板２６を挿入する過程において、ランド２９ｅの延長上の端部２９ｆを、図４に示すように湾曲させて、端部２９ｆ（破線で示す）をケース２７に設けられた案内壁２７ｃの下方に挿入する。これにより、ランド２９ｅの貫通孔２９ｄの方向が出力端子２３ｂと交差して、出力端子２３ｂを容易に挿入できる方向に配設することができ、漏電検出回路部２５が完成する。
【００２９】
次に、図７に示すように、この漏電検出回路部２５をベース１１に組込まれた零相変流器２３の上方から挿入すると、零相変流器２３の出力端子２３ｂと第一の平面配線部材２９に設けられたランド２９ｅの貫通孔２９ｄとの位置が合致しているので、貫通孔２９ｄに出力端子２３ｂを通して、出力端子２３ｂをランド２９ｅに半田付けすることにより、零相変流器２３と漏電検出回路部２５とが電気的に容易に接続できる。
【００３０】
図２及び図３に示す３２は漏電検出の感度を切換える感度切換装置、３３は漏電動作を確認するためのテストスイッチである。電磁引外し装置１９と、感度切換装置３２およびテストスイッチ３３は一体に組立てられており、この電気信号はコネクタ３４および第二の平面配線部材３０を介して、プリント回路板２６（図４に示す）に伝達されている。
【００３１】
上記のように構成された漏電遮断器においては、図７に示すように、一次導体２２、零相変流器２３、および過電流引外し機構２１等が組込まれたベース１１に、漏電検出回路部２５を矢印方向に組込むと、図８に示すように、プリント回路板２６に取付けられた一対の電源端子２８の接触面２８ｂが、左右極の一次導体２２の内側の平面部２２ａに接触し、ばね３１により押圧される。
【００３２】
この実施の形態１の構成によれば、漏電検出回路部２５を零相変流器２３の上方から零相変流器２３の両側に設けられた空間部に挿着するだけで、一次導体２２と電源端子２８との電気的接続が完了するため、従来装置のような複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できる。
なお、この実施の形態１では一次導体２２と電源端子２８とを電気的に接続するようにしたが、一次導体２２と一体に形成された負荷側端子２０等の導電部と電源端子２８とを電気的に接続するようにしてもよい。
【００３３】
また、電源端子２８は、その固定端２８ａをプリント回路板２６上に設けられたランド２６ａに直接取付けることができるので、フロー半田（デップ半田）等の自動半田の作業工程で電子部品の半田付けと同時に半田付けでき、作業工数が削減できる。なお、電源端子２８の固定端２８ａの先端形状を図６（ａ）に示すように、異方向に軽く曲げておくことにより半田付け時の浮上がりや傾きを防止することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態１では、電源端子２８と一次導体２２の電気的な接触を良好に保つために、ばね３１を設けて押圧しているが、電源端子２８を例えばリン青銅板等の弾力性のある材料で形成すれば、ばね３１は不要となる。しかし、電源端子２８の固定端２８ａの半田付け部に応力が掛かりやすく、クラックの原因となる可能性もある為、電源端子２８自体に弾力性を持たせない方が信頼性が向上する。
【００３５】
また、電源端子２８は弾力性があると意図的な整形が困難となり、形状によってはプリント回路板２６への取付けが難しくなることがある。従って、電源端子２８自体に弾力性を持たせない場合には、容易に電源端子２８を整形することが可能となる為、プリント回路板２６に取付け後に所定の形状に整形することにより、プリント回路板２６への実装を容易にすることができる。
【００３６】
また、電源端子２８の接触面２８ｂとして、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すような複数の点接触部を設けることにより、電源端子２８と一次導体２２との接触部分の接触圧力を上げて接触の安定を図ることにより、電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、図６（ｃ）に示す起こし部を設けたものは対向する一次導体２２のメッキ層に鋭角な切り起こし部が深く食い込み、外部から侵入してくる腐食性ガスに対する耐久性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、この電源端子２８の接触面２８ｂにグリースを塗布すれば、腐食性ガスから接触部を保護することができるだけでなく、微摺動が原因の接触不良現象であるフレッティング腐食を防止することが可能である。
【００３８】
また、プリント回路板２６を２つに分割し、ケース２７のプリント回路板収容部２７ａに装着された各々のプリント回路板２６を、零相変流器２３の両側の空間部に収容するように構成し、上記の１個の第一の平面配線部材２９を用いて、零相変流器２３および左右に分割された各々のプリント回路板２６間の３部品を電気的に接続することにより、従来装置のような複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が不要になり、配線作業を大幅に簡略化できる。また、配線作業を増やすことなく漏電遮断器内の限られたスペース内に、効率良く漏電検出回路部２５を収容することができる。
【００３９】
さらに、零相変流器２３の各巻線の口出し端子をピン形の出力端子２３ｂとして、零相変流器２３の一端面２３ｇすなわちベース１１の開口部側に配設すると共に、この出力端子２３ｂに対向する位置に第一の平面配線部材２９上に設けたランド２９ｅの貫通孔２９ｄを配設し、かつ、貫通孔２９ｄが零相変流器２３の出力端子２３ｂと交差する方向となるようにランド２９ｅをケース２７の案内壁２７ｃの下に挿入し整形しながら、プリント回路板２６および電源端子２８をケース２７に収容して漏電検出回路部２５を構成する。
【００４０】
そうして、図７に示すように、漏電検出回路部２５をベース１１の所定の位置に収容するだけで、零相変流器２３の出力端子２３ｂと第一の平面配線部材２９に設けた貫通孔２９ｄの位置が合致し、貫通孔２９ｄに出力端子２３ｂを通してランド２９ｅに半田付けすれば、零相変流器２３とプリント回路板２６の接続が完了するため、従来装置のような複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が不要になり、配線作業を大幅に簡略化できる。
【００４１】
この実施の形態１では、零相変流器２３の一端面２３ｇに設けられた出力端子２３ｂを第一の平面配線部材２９のランド２９ｅの貫通孔２９ｄに挿入して半田付けする構成について説明したが、接触抵抗が安定すれば必ずしも半田付けする必要はなく、また、出力端子２３ｂの替わりに平面的な端子を設け、第一の平面配線部材２９のランド２９ｅが、直接平面で接触するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４３】
一次導体に押圧されるように漏電検出回路部に設けられ、一次導体から漏電検出回路に電力を供給する電源端子を備えたことにより、一次導体に接続された主回路通電部と、漏電検出回路に取り付けられた電源端子とが直接電気的に接続されるので、複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できる。
【００４４】
また、電源端子を漏電検出回路が実装されたプリント回路板に接続することにより、電子部品の半田付け工程と同時に半田付けでき、組立作業時間を短縮できる。
【００４５】
また、電源端子を一次導体に押圧するばねを設けることにより、電源端子として弾力性が少なく容易に変形可能な材料及び形状に形成できるとともに、プリント回路板に半田付け後に所定の形状に変形させることができるので、プリント回路板への取付けが容易になる。
【００４６】
また、電源端子はほぼＬ字状に形成され、その一端部がプリント回路板に接続され、その他端部がばねに押圧されるように構成することにより、漏電検出回路部と一次導体との電気的接続が確実で容易になる。
【００４７】
また、電源端子の一次導体との接触面に複数の点接触部を設けることにより、電気的接触の信頼性が向上する。
【００４８】
また、プリント回路板を零相変流器の両側に分割して配設し、それぞれのプリント回路板と零相変流器の出力端子を一個の平面配線部材で接続することにより、複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できるとともに、漏電検出部の省スペース化が図れる。
【００４９】
また、零相変流器の出力端子をピン状に形成し、この出力端子を平面配線部材に直接接続するようにしたので、ワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要になる。
【００５０】
さらにまた、平面配線部材の両端部が分割されたプリント回路板に接続された状態でプリント回路板をケースに収容したとき、平面配線部材及びケースを、零相変流器の出力端子と接続される平面配線部材の接続部が零相変流器の出力端子と交差するように形成することにより、零相変流器と平面配線部材との接続が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である漏電遮断器の漏電検出部を示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器を示す平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器を示す正面断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の漏電検出部を構成する漏電検出回路部を示す斜視図である。
【図５】 図４に示す漏電検出回路部の分解斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態１の電源端子を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態１の漏電検出回路部を漏電遮断器へ組込む方法を示す斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態１の一次導体と電源端子の接続状態を示す側断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態１の零相変流器と漏電検出部との接続状態を示す側断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１の平面配線部材を示す平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の零相変流器を示す斜視図である。
【図１２】 従来の漏電遮断器の漏電検出部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 筐体、２２ 一次導体、２３ 零相変流器、２３ｂ 出力端子、
２５ 漏電検出回路部、２６ プリント回路板、２７ ケース、
２８ 電源端子、２８ｂ 接触面、２９ 第一の平面配線部材、
２９ｄ 貫通孔、２９ｅ ランド、３０ 第二の平面配線部材、３１ ばね。
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電路に漏電や地絡が発生したときに、その電路を遮断する漏電遮断器に係り、特に漏電遮断器内部の配線および組立の簡略化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば特開平３−２３３８２４号公報に示された従来の漏電遮断器の漏電検出部を示す分解斜視図である。図において、１は主回路電路を形成する負荷側端子、２は主回路電路に過電流が流れたときに漏電遮断器の引外しを行なう過電流引外し機構である。３は零相変流器であり、零相電流検出用コイルが巻線されたコアー（図示せず）が専用のケースに収容され、複数の端子またはリード線（図示せず）が口出しされている。４は負荷側端子１と一体に形成された一次導体であり、零相変流器３の貫通孔３ａに貫通されている。５はプリント回路板であり、零相変流器３の二次出力信号により漏電を判別する漏電検出回路５ａが実装されている。
【０００３】
６はコネクタであり、プリント回路板５に対し、零相変流器３、一次導体４および漏電引外し信号により作動する電磁引外し装置（図示せず）と電気的接続を行なうもので、それぞれのユニットに、複数のワイヤーハーネス７を経由して接続されている。８はプリント回路板５を収容するケースであり、遮断時に発生する溶融物の飛散からプリント回路板５を保護すると同時に、プリント回路板５を固定する。
【０００４】
次に従来の漏電遮断器の動作について説明する。先ず、主回路電路に漏電が発生すると、主回路電路に接続された一次導体４に不平衡電流が流れ、磁気的に結合された零相変流器３の二次側に出力が誘起される。この零相変流器３に誘起された二次側出力は、コネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由してプリント回路板５内部の漏電検出回路５ａに入力される。
【０００５】
漏電検出回路５ａは電路に発生した漏電電流が所定の電流値を超えると出力信号を発生し、コネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由して電磁引外し装置（図示せず）を励磁させ、漏電遮断器の遮断機構を作動させて、主回路電路を遮断する。なお、この漏電検出回路５ａは一般的に増幅器および比較器などで構成されており、この動作には電気的エネルギーを要する。従って、この電気的エネルギーが主回路電路より供給されるように、主回路電路に接続されている一次導体４に対し、前記と同様にコネクタ６およびワイヤーハーネス７を経由してプリント回路板５が接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電遮断器は、プリント回路板５、一次導体４、零相変流器３、および電磁引外し装置（図示せず）の電気的接続を、複数のワイヤーハーネス７およびコネクタ６を経由して行なっている。従って、複数のワイヤーハーネス７およびコネクタ６等の接続用部品が必要となるだけでなく、これらの収容スペースが必要になるとともに、ワイヤーハーネス７に可撓性があるために、ワイヤーハーネス７の形状を適正に整形して組立てなければならず、組立作業時間が長くなるという問題点があった。
【０００７】
また、零相変流器３から口出しされた複数のワイヤーハーネス７は、コネクタ６を介してプリント回路板５に接続する必要があり、複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が必要であるという問題点もあった。
【０００８】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、第一の目的は、プリント回路板と一次導体とを電気的に接続する接続用部品や接続のスペースを削減すると共に、漏電検出回路部の固定と同時に電気的接続を容易に行なうことができる漏電遮断器を得るものである。
【０００９】
また、第二の目的は、二つに分割して配設されたプリント回路板と零相変流器との接続が容易な漏電遮断器を得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る漏電遮断器においては、主回路電路の一部となり主回路電流が通電される一次導体と、この一次導体が貫通され主回路電路の零相電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の出力信号により主回路電路の漏電を判別する漏電検出回路及びこの漏電検出回路を収容するケースを有する漏電検出回路部と、漏電検出回路の出力信号により作動し主回路電路を遮断する遮断機構と、一次導体、零相変流器、漏電検出回路部、及び遮断機構等を収容する筐体とを備えた漏電遮断器において、一次導体に押圧されるように漏電検出回路部に設けられ、一次導体から漏電検出回路に電力を供給する、ほぼＬ字状に形成された電源端子を備えたものである。
【００１１】
また、電源端子は、漏電検出回路が実装されたプリント回路板に電気的に接続されたものである
【００１２】
また、電源端子を一次導体に押圧するばねを設けたものである。
【００１３】
また、プリント回路板には、ケースの上記プリント回路板が収容される側に凸設されたポストが挿入されるポスト挿入孔、及び電源端子の一端部が接続されるランドが設けられているとともに、上記プリント回路板への電力の供給が、上記ポストの内部に挿着されたばねにより、上記電源端子の他端部が一次導体への押圧でおこなわれるようにされたものである。
【００１４】
また、電源端子は、一次導体との接触面に複数の点接触部を設けたものである。
【００１５】
また、プリント回路板を零相変流器の両側に分割して配設し、それぞれのプリント回路板と零相変流器の出力端子とを接続する平面配線部材を設けたものである。
【００１６】
また、零相変流器の出力端子をピン状に形成し、この端子を直接平面配線部材に接続したものである。
【００１７】
さらに、平面配線部材の両端部が分割されたプリント回路板に接続された状態でプリント回路板をケースに収容したとき、平面配線部材及びケースは、零相変流器の出力端子と接続される平面配線部材の接続部が零相変流器の出力端子と交差するように形成されたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である漏電遮断器の漏電検出部を示す斜視図である。図２は、図１に示す漏電検出部を備えた漏電遮断器の内部を示す平面図である。図３は、その正面断面図である。図４は、この発明の漏電検出部を構成する漏電検出回路部を示す斜視図である。図５は、図４に示す漏電検出回路部の分解斜視図である。図６は、漏電検出回路部の電源端子を示す斜視図である。図７は、漏電検出回路部を漏電遮断器へ組込む方法を示す斜視図である。図８は、この発明の一次導体と電源端子の接続状態を示す側断面図である。図９は、この発明の零相変流器と漏電検出回路部との接続状態を示す側断面図である。図１０は、この発明の平面配線部材を示す平面図である。図１１は、この発明の零相変流器を示す斜視図である。
【００１９】
図２，図３において、１０は回路遮断器の筐体であり、ベース１１とカバー１２で構成され、いずれも合成樹脂で形成されている。１３はベース１１に固着された電源側端子である。１４は固定接触子であり、固定接点１４ａが固着されている。１５は固定接触子１４に対向して接離する可動接触子であり、可動接点１５ａが固着されている。１６は消弧装置であり、複数の消弧板１７を有している。１８は可動接触子１５に連動されたハンドルである。なお、固定接触子１４と、可動接触子１５と、消弧装置１６と、ハンドル１８等により漏電遮断器の遮断機構部が構成されている。１９は主回路電路に漏電が発生した時に、漏電遮断器を引き外しする電磁引外し装置である。
【００２０】
２０は負荷側端子、２１は主回路電路に過電流が流れた時、電路の引外しを行なう過電流引外し機構である。２２は一次導体であり、図１に示すように、一端は負荷側端子２０と一体に形成され、後述する零相変流器２３の前後で所定の形状に折り曲げられて零相変流器２３の貫通孔２３ａ（図１１に示す）を貫通するとともに、他端は過電流引外し機構２１に接続されている。２４は一次導体２２を絶縁するインシュレータである。
【００２１】
２５は、漏電検出回路部であり、図４および図５にその構成を示す。２６は零相変流器２３の二次出力信号により漏電を判別する漏電検出回路を有したプリント回路板であり、２枚に分割され、後記するケース２７に収容されている。このプリント回路板２６には、漏電検出回路を構成する各種の電子部品が実装されているが、図示を省略している。２７はプリント回路板２６を収容する合成樹脂製のケースであり、左右にそれぞれプリント回路板収容室２７ａを有し、一次導体２２等の主回路通電部との絶縁を行うとともに、遮断時に発生する溶融物の飛散からプリント回路板２６および電子部品を保護する。
【００２２】
また、プリント回路板２６には、図５に示すように、一次導体２２等の主回路通電部から漏電検出回路に電力を供給する一対の電源端子２８と、左右のプリント回路板２６と零相変流器２３との接続を行なうフレキシブルプリント配線板すなわち第一の平面配線部材２９と、プリント回路板２６と電磁引外し装置１９（図２に示す）とを接続する第二の平面配線部材３０が装着されている。
【００２３】
電源端子２８は、図６（ａ）に示す様に、銅板を折り曲げてほぼＬ字状に形成され、プリント回路板２６に取付ける固定端２８ａと、一次導体２２と電気的に接触する接触面２８ｂとで構成されている。固定端２８ａは、プリント回路板２６に設けられたランド２６ａ（図８に示す）に半田付け等により接続されることにより、プリント回路板２６内の漏電検出回路と電気的に接続される。また、電源端子２８は、図８に示すように、ケース２７に形成されたポスト２７ｂの内部に挿着されたばね３１により、その接触面２８ｂが一次導体２２に弾力的に押圧され、一次導体２２と電源端子２８との電気的接触を良好に保っている。
【００２４】
また、電源端子２８の接触面２８ｂは、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すように複数の点接触部を形成することにより、電源端子２８と一次導体２２との電気的接触の信頼性を向上させることができる。図６（ｂ）に示す電源端子２８は、接触面２８ｂに複数の小さい打出し部を設けたものであり、接触部分の接触圧力を上げて接触の安定を図ったものである。図６（ｃ）に示す電源端子２８は、接触面２８ｂに複数の鋭角な切り起こし部を設けたものである。
なお、図４、図５、図７および図８に示す電源端子２８は、図６（ｂ）に示す複数の小さい打出し部を設けたものである。
【００２５】
次に、第一の平面配線部材２９および零相変流器２３の構成と、両者の接続方法を図９〜図１１に基づき説明する。第一の平面配線部材２９は、図１０に示すように、周知の可撓性を有する絶縁シート２９ａと、この絶縁シート２９ａに配設され電気信号を伝えるパターン２９ｂと、パターン２９ｂに接続された複数のピン２９ｃで構成されている。２９ｄは複数の貫通孔であり、後述する零相変流器２３の一端面２３ｇから突出するように設けられたピン形の出力端子２３ｂ（図１１に示す）に対向する位置に穿設されている。
【００２６】
２９ｅは貫通孔２９ｄの周囲に隣接して設けられた半田付け用の接続部すなわちランドであり、図９に示すように、零相変流器２３の出力端子２３ｂに半田付けすることにより電気的に接続される。なお、出力端子２３ｂは、零相変流器２３の二次巻線及び三次巻線２３ｄの巻線口出し部と接続されている。
【００２７】
図９に示す２３ｃは零相変流器２３のコア、２３ｄはコア２３ｃの外周に巻かれた二次巻線及び三次巻線、２３ｅは二次巻線及び三次巻線２３ｄを絶縁および固定する充填材、２３ｆは零相変流器２３の外郭となる合成樹脂製のケースである。零相変流器２３の外観構造は、図１１に示すとおりであり、平面状の一端部２３ｇから複数の出力端子２３ｂが突出している。
【００２８】
次に、ケース２７に収容されたプリント回路板２６と零相変流器２３とを接続する方法を、図４および図５に基づき説明する。
図５に示す左右のプリント回路板２６に接続された第一の平面配線部材２９を、ケース２７に組込むには、先ず、プリント回路板２６のポスト挿入孔２６ａにケース２７のポスト２７ｂを挿入する。次に、プリント回路板２６を挿入する過程において、ランド２９ｅの延長上の端部２９ｆを、図４に示すように湾曲させて、端部２９ｆ（破線で示す）をケース２７に設けられた案内壁２７ｃの下方に挿入する。これにより、ランド２９ｅの貫通孔２９ｄの方向が出力端子２３ｂと交差して、出力端子２３ｂを容易に挿入できる方向に配設することができ、漏電検出回路部２５が完成する。
【００２９】
次に、図７に示すように、この漏電検出回路部２５をベース１１に組込まれた零相変流器２３の上方から挿入すると、零相変流器２３の出力端子２３ｂと第一の平面配線部材２９に設けられたランド２９ｅの貫通孔２９ｄとの位置が合致しているので、貫通孔２９ｄに出力端子２３ｂを通して、出力端子２３ｂをランド２９ｅに半田付けすることにより、零相変流器２３と漏電検出回路部２５とが電気的に容易に接続できる。
【００３０】
図２及び図３に示す３２は漏電検出の感度を切換える感度切換装置、３３は漏電動作を確認するためのテストスイッチである。電磁引外し装置１９と、感度切換装置３２およびテストスイッチ３３は一体に組立てられており、この電気信号はコネクタ３４および第二の平面配線部材３０を介して、プリント回路板２６（図４に示す）に伝達されている。
【００３１】
上記のように構成された漏電遮断器においては、図７に示すように、一次導体２２、零相変流器２３、および過電流引外し機構２１等が組込まれたベース１１に、漏電検出回路部２５を矢印方向に組込むと、図８に示すように、プリント回路板２６に取付けられた一対の電源端子２８の接触面２８ｂが、左右極の一次導体２２の内側の平面部２２ａに接触し、ばね３１により押圧される。
【００３２】
この実施の形態１の構成によれば、漏電検出回路部２５を零相変流器２３の上方から零相変流器２３の両側に設けられた空間部に挿着するだけで、一次導体２２と電源端子２８との電気的接続が完了するため、従来装置のような複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できる。
なお、この実施の形態１では一次導体２２と電源端子２８とを電気的に接続するようにしたが、一次導体２２と一体に形成された負荷側端子２０等の導電部と電源端子２８とを電気的に接続するようにしてもよい。
【００３３】
また、電源端子２８は、その固定端２８ａをプリント回路板２６上に設けられたランド２６ａに直接取付けることができるので、フロー半田（デップ半田）等の自動半田の作業工程で電子部品の半田付けと同時に半田付けでき、作業工数が削減できる。なお、電源端子２８の固定端２８ａの先端形状を図６（ａ）に示すように、異方向に軽く曲げておくことにより半田付け時の浮上がりや傾きを防止することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態１では、電源端子２８と一次導体２２の電気的な接触を良好に保つために、ばね３１を設けて押圧しているが、電源端子２８を例えばリン青銅板等の弾力性のある材料で形成すれば、ばね３１は不要となる。しかし、電源端子２８の固定端２８ａの半田付け部に応力が掛かりやすく、クラックの原因となる可能性もある為、電源端子２８自体に弾力性を持たせない方が信頼性が向上する。
【００３５】
また、電源端子２８は弾力性があると意図的な整形が困難となり、形状によってはプリント回路板２６への取付けが難しくなることがある。従って、電源端子２８自体に弾力性を持たせない場合には、容易に電源端子２８を整形することが可能となる為、プリント回路板２６に取付け後に所定の形状に整形することにより、プリント回路板２６への実装を容易にすることができる。
【００３６】
また、電源端子２８の接触面２８ｂとして、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すような複数の点接触部を設けることにより、電源端子２８と一次導体２２との接触部分の接触圧力を上げて接触の安定を図ることにより、電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、図６（ｃ）に示す起こし部を設けたものは対向する一次導体２２のメッキ層に鋭角な切り起こし部が深く食い込み、外部から侵入してくる腐食性ガスに対する耐久性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、この電源端子２８の接触面２８ｂにグリースを塗布すれば、腐食性ガスから接触部を保護することができるだけでなく、微摺動が原因の接触不良現象であるフレッティング腐食を防止することが可能である。
【００３８】
また、プリント回路板２６を２つに分割し、ケース２７のプリント回路板収容部２７ａに装着された各々のプリント回路板２６を、零相変流器２３の両側の空間部に収容するように構成し、上記の１個の第一の平面配線部材２９を用いて、零相変流器２３および左右に分割された各々のプリント回路板２６間の３部品を電気的に接続することにより、従来装置のような複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が不要になり、配線作業を大幅に簡略化できる。また、配線作業を増やすことなく漏電遮断器内の限られたスペース内に、効率良く漏電検出回路部２５を収容することができる。
【００３９】
さらに、零相変流器２３の各巻線の口出し端子をピン形の出力端子２３ｂとして、零相変流器２３の一端面２３ｇすなわちベース１１の開口部側に配設すると共に、この出力端子２３ｂに対向する位置に第一の平面配線部材２９上に設けたランド２９ｅの貫通孔２９ｄを配設し、かつ、貫通孔２９ｄが零相変流器２３の出力端子２３ｂと交差する方向となるようにランド２９ｅをケース２７の案内壁２７ｃの下に挿入し整形しながら、プリント回路板２６および電源端子２８をケース２７に収容して漏電検出回路部２５を構成する。
【００４０】
そうして、図７に示すように、漏電検出回路部２５をベース１１の所定の位置に収容するだけで、零相変流器２３の出力端子２３ｂと第一の平面配線部材２９に設けた貫通孔２９ｄの位置が合致し、貫通孔２９ｄに出力端子２３ｂを通してランド２９ｅに半田付けすれば、零相変流器２３とプリント回路板２６の接続が完了するため、従来装置のような複数の長いワイヤーハーネス７や複数のコネクタ６等の接続用部品が不要になり、配線作業を大幅に簡略化できる。
【００４１】
この実施の形態１では、零相変流器２３の一端面２３ｇに設けられた出力端子２３ｂを第一の平面配線部材２９のランド２９ｅの貫通孔２９ｄに挿入して半田付けする構成について説明したが、接触抵抗が安定すれば必ずしも半田付けする必要はなく、また、出力端子２３ｂの替わりに平面的な端子を設け、第一の平面配線部材２９のランド２９ｅが、直接平面で接触するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４３】
一次導体に押圧されるように漏電検出回路部に設けられ、一次導体から漏電検出回路に電力を供給する電源端子を備えたことにより、一次導体に接続された主回路通電部と、漏電検出回路に取り付けられた電源端子とが直接電気的に接続されるので、複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できる。
【００４４】
また、電源端子を漏電検出回路が実装されたプリント回路板に接続することにより、電子部品の半田付け工程と同時に半田付けでき、組立作業時間を短縮できる。
【００４５】
また、電源端子を一次導体に押圧するばねを設けることにより、電源端子として弾力性が少なく容易に変形可能な材料及び形状に形成できるとともに、プリント回路板に半田付け後に所定の形状に変形させることができるので、プリント回路板への取付けが容易になる。
【００４６】
また、電源端子はほぼＬ字状に形成され、その一端部がプリント回路板に接続され、その他端部がばねに押圧されるように構成することにより、漏電検出回路部と一次導体との電気的接続が確実で容易になる。
【００４７】
また、電源端子の一次導体との接触面に複数の点接触部を設けることにより、電気的接触の信頼性が向上する。
【００４８】
また、プリント回路板を零相変流器の両側に分割して配設し、それぞれのプリント回路板と零相変流器の出力端子を一個の平面配線部材で接続することにより、複数のワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要となり、構造も簡素化でき、組立作業時間を大幅に短縮できるとともに、漏電検出部の省スペース化が図れる。
【００４９】
また、零相変流器の出力端子をピン状に形成し、この出力端子を平面配線部材に直接接続するようにしたので、ワイヤーハーネスやコネクタ等の接続用部品が不要になる。
【００５０】
さらにまた、平面配線部材の両端部が分割されたプリント回路板に接続された状態でプリント回路板をケースに収容したとき、平面配線部材及びケースを、零相変流器の出力端子と接続される平面配線部材の接続部が零相変流器の出力端子と交差するように形成することにより、零相変流器と平面配線部材との接続が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である漏電遮断器の漏電検出部を示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器を示す平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器を示す正面断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の漏電検出部を構成する漏電検出回路部を示す斜視図である。
【図５】 図４に示す漏電検出回路部の分解斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態１の電源端子を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態１の漏電検出回路部を漏電遮断器へ組込む方法を示す斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態１の一次導体と電源端子の接続状態を示す側断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態１の零相変流器と漏電検出部との接続状態を示す側断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１の平面配線部材を示す平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の零相変流器を示す斜視図である。
【図１２】 従来の漏電遮断器の漏電検出部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 筐体、２２ 一次導体、２３ 零相変流器、２３ｂ 出力端子、
２５ 漏電検出回路部、２６ プリント回路板、２７ ケース、
２８ 電源端子、２８ｂ 接触面、２９ 第一の平面配線部材、
２９ｄ 貫通孔、２９ｅ ランド、３０ 第二の平面配線部材、３１ ばね。
Claims (6)
- 主回路電路の一部となり主回路電流が通電される一次導体と、この一次導体が貫通され上記主回路電路の零相電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の出力信号により上記主回路電路の漏電を判別する漏電検出回路及びこの漏電検出回路を収容するケースを有する漏電検出回路部と、上記漏電検出回路の出力信号により作動し上記主回路電路を遮断する遮断機構と、上記一次導体、零相変流器、漏電検出回路部、及び遮断機構等を収容する筐体とを備えた漏電遮断器において、上記漏電検出回路が実装されたプリント回路板に装着され、上記一次導体から上記漏電検出回路に電力を供給するＬ字状の電源端子、及びこの電源端子を上記一次導体に押圧するばねとを備えたことを特徴とする漏電遮断器。
- プリント回路板には、ケースの上記プリント回路板が収容される側に凸設されたポストが挿入されるポスト挿入孔、及び電源端子の一端部が接続されるランドが設けられているとともに、上記プリント回路板への電力の供給が、上記ポストの内部に挿着されたばねにより、上記電源端子の他端部が一次導体への押圧でおこなわれることを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
- 電源端子は、一次導体との接触面に複数の点接触部を設けたことを特徴とする請求項２記載の漏電遮断器。
- プリント回路板を零相変流器の両側に分割して配設し、それぞれのプリント回路板と上記零相変流器の出力端子とを接続する平面配線部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の漏電遮断器。
- 零相変流器の出力端子をピン状に形成し、この出力端子を直接平面配線部材に接続したことを特徴とする請求項４記載の漏電遮断器。
- 平面配線部材の両端部が分割されたプリント回路板に接続された状態で上記プリント回路板をケースに収容したとき、上記平面配線部材及び上記ケースは、零相変流器の出力端子と接続される上記平面配線部材の接続部が上記零相変流器の出力端子と交差するように形成されたことを特徴とする請求項４または５記載の漏電遮断器。
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