JP2004031275A - Double-pole ground fault interrupter - Google Patents

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JP2004031275A
JP2004031275A JP2002189646A JP2002189646A JP2004031275A JP 2004031275 A JP2004031275 A JP 2004031275A JP 2002189646 A JP2002189646 A JP 2002189646A JP 2002189646 A JP2002189646 A JP 2002189646A JP 2004031275 A JP2004031275 A JP 2004031275A
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JP
Japan
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bimetal
earth leakage
opening
movable contact
trip coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002189646A
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Japanese (ja)
Inventor
Noritomo Satou
佐藤 憲知
Taido Okamoto
岡本 泰道
Takashi Hashimoto
橋本 貴
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Holdings Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the operational reliability and life of a double-pole ground fault interrupter. <P>SOLUTION: A bimetallic strip 6 is arranged on that side of a moving contact 5 which has a power terminal 3 opposite to a leakage detection mechanism 12. The leakage detection mechanism 12 is thus far from the bimetallic strip 6 to retard an effect of heat generation by the bimetallic strip 6 on electronic parts on a printed board 24. A trip coil 25 is arranged in the lateral middle of a switch mechanism 13, and a load from the trip coil 25 at tripping acts on the middle of a crossbar 17 to prevent damage to the crossbar 17 from a load bias. A plunger 29 of the trip coil 25 turns the crossbar 17 directly to stabilize tripping. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタなどのOA機器や一般家庭用の電気機器などに用いられる過負荷検出機能付きの2極漏電遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7〜図11はこの種の漏電遮断器の従来構成を示すもので、図7は漏電遮断器の縦断面図、図8は図7の漏電遮断器のカバーを外した状態の平面図、図9(A)は図7の漏電遮断器におけるバイメタルと負荷端子との接続状態を示す平面図、図9(B)はその側面図、図10は図7の漏電遮断器みおける開閉機構の側面図、図11(A)は図7の漏電遮断器における引外しコイルの正面図、図11(B)はその縦断面図である。まず、図7及び図8において、ケース1とカバー2とからなるモールドケース内に、左右2極の通電路が平行に形成され、各通電路は図の右端から、電源端子3、固定接触子4、可動接触子5、バイメタル6、リード線7及び負荷端子8からなっている。電源端子3と固定接触子4とは一体形成され、固定接触子4は固定接点9を備えている。可動接点10を先端に備えた可動接触子5は板ばねからなり、バイメタル6に溶接された端部がねじ11でケース1に締め付けられている。図9に示すように、リード線7は漏電検出機構12を貫通し、その両端はバイメタル6と負荷端子8とにそれぞれ溶接されている。
【0003】
図10において、開閉機構13は左右に側板が立ち上がるU字状のフレーム14を有し、フレーム14の上部には開閉ハンドル15がピン16により回動操作可能に支持され、またフレーム14の負荷側(図10の左側)にはクロスバー17が下端部で回動可能に連結されるとともに、捩りばね18により時計方向に付勢され、図示直立姿勢に保たれている。開閉ハンドル15にはコ字形のリンク19の一端が連結され、その他端にはヘ字形の上板を有する爪20が連結されるとともに、この他端はフレーム14の円弧状の長穴14aにスライド可能に案内されている。開閉機構13は図7及び図8に示すように、ケース1の前後のほぼ中央に位置して、その左右中心にねじにより固定され、その両側に位置するバイメタル6の上端は、クロスバー17の上端の調整ねじ21に対向する。
【0004】
図10の開閉機構はOFF状態にあり、この状態から開閉ハンドル15を右に回動操作すると、爪20はリンク19を介して押し下げられる。その際、爪20は左端がクロスバー17のラチェット部17aに係止され、そのために時計方向に回動する。一方、図7において、爪20と可動接触子5との間には、ケース1に上下にスライド自在に案内された絶縁物の作動板22が介在している。そこで、爪20が時計方向に回動すると、可動接触子5は作動板22を介して押し下げられ、図7に示すようにONする。その際、開閉ハンドル15が時計方向に回動すると、可動接触子5からのばね力が作動板22、爪20及びリンク19を介して開閉ハンドル15に反時計方向に働くが、開閉ハンドル15が図10に破線で示すON位置まで倒れると、このばね力の作用が時計方向に反転し、開閉ハンドル15はON状態に保持される。
【0005】
漏電検出機構12は、図7に示すように、リード線7を貫通させる零相変流器23と、その二次出力を増幅するとともに、この二次出力が一定値を超えると漏電が発生したと判断して引外し信号を出力する電子回路とを備え、この電子回路はプリント板24に搭載されている。上記引外し信号は引外しコイル25に出力されるが、引外しコイル25は図7及び図8に示すように、開閉機構13の左右一方の側方に片寄せられて設置されている。ここで、図11に示すように、引外しコイル25はボビン26、巻線27、ポールピース28、プランジャ29、復帰スプリング30などからなり、ポールピース28はヨークを兼ねる支持版31に固着されている。支持板31にはアクチュエータ32がピン33により回動可能に支持され、プランジャ29は頭部がアクチュエータ32に係合している。この引外しコイル25は支持板31を介してケース1にねじで固定される。図7及び図8において、クロスバー17の左右一方側には、引外しコイル25に向って延びる突部17bが形成されており、この突部17bはアクチュエータ32の上端部に対向している。
【0006】
図7のON状態において、通電路を流れる電流が過負荷状態になると、図7の左方向に湾曲したバイメタル6は調整ねじ21を介してクロスバー17を反時計方向に回動させる。すると、爪20の係止が外れ(図10参照)、可動接触子5は押し下げ力から解放されて、自身のばね力でOFFする(トリップ動作)。また、漏電の発生により左右の通電路に電流の不平衡が生じると、漏電検出機構12から漏電信号が引外しコイル25に加えられ、プランジャ29が吸引される。これにより、アクチュエータ32が図11(B)の反時計方向に回動し、このアクチュエータ32は突部17bを介してクロスバー17を反時計方向に回動させる。これによっても、上記したと同様にトリップが発生する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の漏電遮断器には、次のような問題があった。
▲1▼ バイメタル6が可動接点10を境にして漏電検出機構12と同側の負荷側に配置されている。従って、バイメタル6と漏電検出機構12の電子回路とが近く、バイメタル6の熱により電子部品の故障が生じないように、バイメタル6の発熱を極力少なくする必要がある。そのため、従来構成では低い温度で大きく変形する高価なバイメタル6を使用したり、図7に示すようにバイメタル6に曲げ加工を施して全長を長くし、変形量を大きくしたりする必要があり、結果として材料費・加工費が高くなる。なお、漏電検出機構12はトリップ後に電源側から切り離す必要から、可動接点10を境にして負荷側に配置しなければならない。
▲2▼ 引外しコイル25は、スペース上の制約からケース1内で左右一方に片寄せられ、開閉機構13の側方に配置されている。そのため、トリップ動作時にクロスバー17に偏った荷重が加わり、引外し特性が不安定になったり、クロスバー17が破損したりすることがある。
▲3▼ 引外しコイル25を保持する支持板31が独立に設けられているため、狭いケース1内でのレイアウトに制約が多く、また部品点数が増える。
▲4▼ バイメタル6と端子8とは、リード線7を介して接続されている。そのため、リード線7の取り回しや他の部品との接触の具合によりリード線部分の放熱量が変化し、その結果としてリード線7に接続されたバイメタル6の温度(変形量)が一定せず動作特性が安定しない。
▲5▼ 突入電流や短絡電流などの大電流でバイメタル6が必要以上に変形すると、バイメタル6が他の部品と干渉して永久変形したり、その熱で他の部品が溶融するなどの不具合が生じる。
【0008】
そこで、この発明の課題は、部品相互の関係を改善して動作特性の安定とコストの低減を図ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、電源端子から負荷端子に至る通電路に可動接点を備えた可動接触子を有し、この可動接触子を開閉機構の操作により開閉動作させるとともに、過電流発生時には前記通電路の一部を構成するバイメタルの湾曲により、また漏電発生時には漏電検出機構による引外しコイルの励磁により前記開閉機構を引き外し、前記可動接触子を開離動作させる2極漏電遮断器において、前記バイメタルを前記可動接点を境にして前記漏電検出機構と反対側の電源端子側に配置するものとする(請求項1)。これにより、漏電検出機構がバイメタルから遠くなり、電子部品がバイメタルの発熱の影響を受けにくくなる。
【0010】
請求項1において、前記引外しコイルを前記開閉機構の左右中心に配置するのがよい(請求項2)。これにより、トリップ動作時に引外しコイルからの荷重がクロスバーの中心に作用し、荷重の偏りによる不具合がなくなる。その場合、前記引外しコイルのプランジャで前記開閉機構のクロスバーを直接回動させるようにすれば、動作信頼性が一層向上する(請求項3)。
【0011】
請求項3において、前記引外しコイルは前記開閉機構のフレームに支持させるのがよい(請求項4)。開閉機構のフレームを引外しコイルの支持に兼用することにより、部品点数が減るとともに引外しコイルの設置スペースも小さくなる。その場合、前記フレームを磁性材で構成し、このフレームに前記引外しコイルのヨークを一体形成するのがよく(請求項5)、これにより部品点数がより少なくなる。
【0012】
請求項1において、前記バイメタルと前記電源端子とをU字状に湾曲させた可撓性の導電板を介して接続するとよい(請求項6)。これにより、バイメタル周りの放熱が一定し、動作特性が安定する。その場合、前記バイメタルは湾曲に連れて前記導電板に当り、この導電板により前記バイメタルの通電路の一部が短絡されるようにするのがよい(請求項7)。これにより、バイメタルがある程度湾曲すると、その通電路の一部が導電板で短絡されて発熱が減り、過度の変形による他の部品と干渉が防止される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。ここで、図1は漏電遮断器の縦断面図、図2はそのカバーを外した状態の平面図、図3は図1における開閉機構部分の要部縦断面図、図4は図3の要部斜視図、図5は図1におけるバイメタル部分の側面図、図6はこのバイメタル部分の異なる実施の形態を示す側面図である。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。図1及び図2において、従来と相違するのは、まず電源端子3と固定接触子4とが分離され、固定接触子4の電源端子側端部に短冊状のバイメタル6がリベット34により結合されるとともに、バイメタル6と電源端子3とは可撓性の導電板35を介して接続されている点である。導電板35は、例えば銅の薄板からなり、図示の通りU字状に屈曲され、両端が電源端子3及びバイメタル6に溶接されている。
【0014】
バイメタル6の上端部は、調整ねじ21を介してクロスバー17に連結されているが、クロスバー17はY字状の正面形状を有している。すなわち、図1〜図4、特に図4において、樹脂成形品からなるクロスバー17は、支柱17cの上部両側から左右一対の腕部17dがY字状に立ち上げられ、左右の腕部17dは開閉機構13側に延び出すコ字状の枠部17eで互いに連結されている。支柱17cにはラチェット部17a(図3)が設けられている。クロスバー17は、開閉機構13のフレーム14にピン36を介して回動可能に連結され、フレーム14との間に挿入された圧縮ばね37により図3の反時計方向に付勢されている。バイメタル6の調整ねじ21は、クロスバー17の腕部17dにねじ込まれている。
【0015】
次に、引外しコイル25は、開閉機構13のフレーム14に支持されている。すなわち、図3及び図4において、左右に側板を有するU字状断面のフレーム14は磁性材(鋼鈑)からなり、このフレーム14の電源端子側の左右中心には、一方の側板からの切り抜き・折り曲げにより、コイル保持脚14aがL字状に立ち上げ形成されている。そこで、引外しコイル25は、ボビン26の凹部を介してコイル保持脚14aに嵌め込まれ、フレーム14に支持されている。磁性材からなるフレーム14は、引外しコイル25のヨークを兼ねている。なお、いまの場合、従来例のポールピース28(図11参照)は省かれており、引外しコイル25が励磁されたときは、プランジャ29はコイル保持脚14aに吸引される。フレーム14に支持された引外しコイル25は、クロスバー17の支柱17cの上方空間において、左右腕部17dの内側中心に位置している。ここで、クロスバー17の枠部17eの左右中心部には上面から切欠17fが設けられ、引外しコイル25のプランジャ29は頭部が切欠17fに係合している。
【0016】
図1〜図4において、開閉機構13のフレーム14には、開閉ハンドル15がピン16を介して、またラッチ38(図3)がピン39を介して、それぞれ回動可能に支持されている。開閉ハンドル15は左右両側に下向きに延びる腕部15aを有し、腕部15aに可動接触子5(図1)の上端部が回動可能に支承されている。ラッチ38の上端部には左右にT字状に突出する軸38aが一体に設けられ、軸38aと可動接触子5との間には、引張ばねからなる開閉スプリング40が掛けられている。図1のON状態において、ラッチ38は開閉スプリング40の復元力によりピン39(図3)を支点に反時計方向に回転力を受けているが、ラッチ38は下端部がクロスバー17にラチェット部17aを介して係止され、図示姿勢を保っている。
【0017】
開閉ハンドル15の腕部15aと可動接触子5とは、トグルリンクを構成している。しかして、図1において、可動接触子5は開閉スプリング40の復元力により上端部を支点に反時計方向に回転力を受け、固定接触子4に押圧されて図示ON状態に保たれている。この状態から、開閉ハンドル15を左に回動操作するとトグルリンクの死点越えが生じ、可動接触子5に対する開閉スプリング40の作用が反転して、可動接触子5は固定接触子4から開離する(OFF動作)。
【0018】
一方、通電路に過負荷電流が流れると、図1の右方向に湾曲するバイメタル6は調整ねじ21を介してクロスバー17を時計方向に回動させる。これにより、ラッチ38は係止が解かれ、ピン39を支点に反時計方向に回動する。その結果、トグルリンクの死点越えが発生し、可動接触子5が開離する(トリップ動作)。また、通電路に短絡電流などの大電流が流れると、プランジャ29が瞬時に吸引され、枠部17eを介してクロスバー17を時計方向に回動させる。これによってもラッチ38の係止が解かれ、トリップが行われる。なお、トリップにより係止が解かれたラッチ38をクロスバー17のラチェット部17aに再係合(リセット)させるには、開閉ハンドル15をOFF方向(図3の反時計方向)に回動させ、ラッチ38から左右側方に突出形成された耳片38bを開閉ハンドル15の腕部15aで押し、ラッチ38を時計方向に回動させる。これにより、ラッチ38はクロスバー17を圧縮ばね37に抗してクロスバー17を押し退け、ラチェット部17aと係合する。
【0019】
図1〜図5に示した漏電遮断器において、バイメタル6は、可動接点10を境にして漏電検出機構12と反対側の電源端子側に配置されている。従って、漏電検出機構12がバイメタル6から遠く、プリント板24に搭載された電子部品がバイメタル6の発熱の影響を受けることがない。その結果、バイメタル6の動作温度を従来に比べて高くすることができ、変形量を大きくするためにバイメタル6に高価な材料を使用したり、バイメタル6に曲げ加工を施して全長を長くする必要がない。
【0020】
また、開閉機構13のフレーム14に支持された引外しコイル25は、クロスバー17の上方空間においてその中心に位置し、プランジャ29はクロスバー17と直接係合している。そのため、クロスバー17と引外しコイル25の設置空間が共通化される結果、トリップ動作時にはクロスバー17の中心に直に荷重を加えることができ、安定した引外し特性が得られるとともに、引外しコイル25の支持板やこれをケース1に固定するねじなどの部品が不要である。
【0021】
更に、バイメタル6と電源端子3とは距離が短く、かつその間は可撓性の導電板35を介して接続されている。そのため、従来の不定形のリード線7(図7参照)に比べてバイメタル周りの放熱が一定し、安定した動作特性が得られる。
【0022】
ここで、図6は導電板35の異なる実施の形態を示すバイメタル部分の側面図である。図6において、導電板35のU曲げ部にバイメタル6側に突き出る突部35aが曲げ形成されている。そこで、バイメタル6が図6の右方向に湾曲すると、このバイメタル6は図6に破線で示すようにやがて突部35aに接触する。そのため、この接触以降はバイメタル6の図示Sの範囲が導電板35により短絡され、その分、発熱が減少して変形量が抑えられる。このような導電板35によれば、大電流によりバイメタル6が必要以上に変形しようとする場合、バイメタル6が導電板35に当ることにより過度の変形が抑えられ、バイメタル6が永久変形したり、他の部品と干渉してこれを溶融させたりすることが防止される。
【0023】
バイメタルの湾曲に連れて、導電板によりバイメタルの通電路の一部を短絡させる手段として、図5に破線で示すように、U字状に形成した導電板35のバイメタル側の脚部35bをバイメタル6に沿うように湾曲させ、この脚部35bとバイメタル6との接触範囲がバイメタル6の湾曲に連れて下側に拡大するようにする構成も可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、漏電検出機構がバイメタルの発熱の影響を受けにくくすることで、バイメタルの材料の選定や形状が簡易となり、材料費・加工費が低減する。また、トリップ動作時に引外しコイルからの荷重をクロスバーの中心に作用させることで、クロスバーの寿命信頼性と動作特性が向上する。更に、引外しコイルを開閉機構のフレームに支持させることで、引外しコイルの設置スペースが縮小するとともに、部品点数が少なくなる。更にまた、バイメタルを導電板を介して端子に接続することで、バイメタル周りの放熱が一定し、動作特性が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示す漏電遮断器の縦断面図である。
【図2】図1の漏電遮断器のカバーを外した状態の平面図である。
【図3】図1における開閉機構及び引外しコイルの要部縦断面図である。
【図4】図4の要部斜視図である。
【図5】図1におけるバイメタル接続部分の側面図である。
【図6】バイメタル接続部分の異なる実施の形態を示す側面図である。
【図7】従来例を示す漏電遮断器の縦断面図である。
【図8】図7の漏電遮断器のカバーを外した状態の平面図である。
【図9】図7の漏電遮断器におけるバイメタルと負荷端子との接続状態を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図10】図7の漏電遮断器における開閉機構の側面図である。
【図11】図7の漏電遮断器における引外しコイルを示し、(A)は正面図、(B)は縦断面図である。
【符号の説明】
3  電源端子
4  固定接触子
5  可動接触子
6  バイメタル
8  負荷端子
10  可動接点
12  漏電検出機構
13  開閉機構
14  フレーム
15  開閉ハンドル
17  クロスバー
23  零相変流器
24  プリント板
25  引外しコイル
29  プランジャ
35  導電板
38  ラッチ
40  開閉スプリング
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-pole earth leakage circuit breaker with an overload detection function used for OA equipment such as copiers and printers and general household electrical equipment.
[0002]
[Prior art]
7 to 11 show a conventional structure of this type of earth leakage breaker, FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the earth leakage breaker, FIG. 8 is a plan view of the earth leakage breaker of FIG. 7 with a cover removed, 9A is a plan view showing a connection state between a bimetal and a load terminal in the earth leakage breaker shown in FIG. 7, FIG. 9B is a side view thereof, and FIG. 10 is a diagram showing an opening / closing mechanism of the earth leakage breaker shown in FIG. FIG. 11 (A) is a front view of a tripping coil in the earth leakage breaker of FIG. 7, and FIG. 11 (B) is a longitudinal sectional view thereof. First, in FIG. 7 and FIG. 8, a right and left two-pole conducting path is formed in parallel in a molded case composed of a case 1 and a cover 2, and each of the conducting paths is a power terminal 3 and a fixed contact from the right end of the drawing. 4, a movable contact 5, a bimetal 6, a lead wire 7, and a load terminal 8. The power terminal 3 and the fixed contact 4 are integrally formed, and the fixed contact 4 has a fixed contact 9. The movable contact 5 having a movable contact 10 at its tip is made of a leaf spring, and the end welded to the bimetal 6 is fastened to the case 1 with a screw 11. As shown in FIG. 9, the lead wire 7 penetrates the electric leakage detection mechanism 12, and both ends are welded to the bimetal 6 and the load terminal 8, respectively.
[0003]
In FIG. 10, the opening / closing mechanism 13 has a U-shaped frame 14 with side plates rising up to the left and right. An opening / closing handle 15 is supported on the upper part of the frame 14 by a pin 16 so as to be rotatable. A crossbar 17 is rotatably connected to the lower end of FIG. 10 (left side in FIG. 10), and is urged clockwise by a torsion spring 18 so as to be maintained in an upright posture. One end of a U-shaped link 19 is connected to the opening / closing handle 15, a claw 20 having an upper plate is connected to the other end, and the other end is slid into an arc-shaped long hole 14 a of the frame 14. Guided as possible. As shown in FIGS. 7 and 8, the opening / closing mechanism 13 is located at substantially the center of the front and rear of the case 1 and is fixed to the left and right centers by screws. It faces the adjusting screw 21 at the upper end.
[0004]
The opening / closing mechanism shown in FIG. 10 is in the OFF state. When the opening / closing handle 15 is rotated rightward from this state, the claw 20 is pushed down via the link 19. At this time, the left end of the claw 20 is locked by the ratchet portion 17a of the cross bar 17, and thus the claw 20 rotates clockwise. On the other hand, in FIG. 7, an operating plate 22 made of an insulator, which is slidably guided up and down in the case 1, is interposed between the claw 20 and the movable contact 5. Then, when the claw 20 rotates clockwise, the movable contact 5 is pushed down via the operation plate 22 and is turned ON as shown in FIG. At this time, when the opening / closing handle 15 rotates clockwise, the spring force from the movable contact 5 acts counterclockwise on the opening / closing handle 15 via the operating plate 22, the claw 20 and the link 19. When it falls to the ON position indicated by the broken line in FIG. 10, the action of this spring force is reversed in the clockwise direction, and the opening / closing handle 15 is held in the ON state.
[0005]
As shown in FIG. 7, the leakage detection mechanism 12 amplifies the zero-phase current transformer 23 that penetrates the lead wire 7 and its secondary output, and a leakage occurs when this secondary output exceeds a certain value. And an electronic circuit for outputting a trip signal when the electronic circuit is judged to be mounted on the printed circuit board 24. The tripping signal is output to the tripping coil 25. As shown in FIGS. 7 and 8, the tripping coil 25 is arranged so as to be offset to one of the left and right sides of the opening / closing mechanism 13. Here, as shown in FIG. 11, the trip coil 25 includes a bobbin 26, a winding 27, a pole piece 28, a plunger 29, a return spring 30, and the like. The pole piece 28 is fixed to a support plate 31 also serving as a yoke. I have. An actuator 32 is rotatably supported on the support plate 31 by a pin 33, and the plunger 29 has a head engaged with the actuator 32. The trip coil 25 is fixed to the case 1 via the support plate 31 with screws. 7 and 8, a protrusion 17 b extending toward the trip coil 25 is formed on one of the left and right sides of the cross bar 17, and the protrusion 17 b faces the upper end of the actuator 32.
[0006]
In the ON state of FIG. 7, when the current flowing through the current path becomes an overload state, the bimetal 6 curved leftward in FIG. 7 rotates the crossbar 17 counterclockwise via the adjustment screw 21. Then, the engagement of the claw 20 is released (see FIG. 10), and the movable contact 5 is released from the pressing-down force and is turned off by its own spring force (trip operation). Further, when a current imbalance occurs in the left and right current paths due to the occurrence of the leakage, a leakage signal is applied from the leakage detection mechanism 12 to the trip coil 25, and the plunger 29 is attracted. Thus, the actuator 32 rotates counterclockwise in FIG. 11B, and the actuator 32 rotates the crossbar 17 counterclockwise via the protrusion 17b. This also causes a trip as described above.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventional earth leakage breaker has the following problems.
{Circle around (1)} The bimetal 6 is disposed on the same load side as the leakage detection mechanism 12 with the movable contact 10 as a boundary. Therefore, it is necessary to minimize the heat generation of the bimetal 6 so that the bimetal 6 and the electronic circuit of the electric leakage detection mechanism 12 are close to each other, and the heat of the bimetal 6 does not cause a failure of the electronic component. For this reason, in the conventional configuration, it is necessary to use an expensive bimetal 6 that is greatly deformed at a low temperature, or to bend the bimetal 6 as shown in FIG. As a result, material costs and processing costs increase. The leakage detection mechanism 12 must be disposed on the load side with the movable contact 10 as a boundary since it is necessary to disconnect the leakage detection mechanism 12 from the power supply after the trip.
{Circle around (2)} The trip coil 25 is biased to the left or right in the case 1 due to space restrictions, and is disposed on the side of the opening / closing mechanism 13. Therefore, a biased load is applied to the crossbar 17 during the trip operation, and the tripping characteristics may become unstable or the crossbar 17 may be damaged.
{Circle around (3)} Since the support plate 31 for holding the trip coil 25 is provided independently, the layout in the narrow case 1 has many restrictions and the number of parts increases.
{Circle around (4)} The bimetal 6 and the terminal 8 are connected via the lead wire 7. For this reason, the amount of heat radiation of the lead wire portion changes depending on the routing of the lead wire 7 and the degree of contact with other components, and as a result, the temperature (deformation amount) of the bimetal 6 connected to the lead wire 7 is not constant and operates. Characteristics are not stable.
(5) If the bimetal 6 is deformed more than necessary by a large current such as an inrush current or a short-circuit current, the bimetal 6 may interfere with other parts and be permanently deformed, or the heat may cause other parts to melt. Occurs.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the mutual relationship between components to stabilize operation characteristics and reduce costs.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has a movable contact provided with a movable contact on an energizing path from a power supply terminal to a load terminal. The movable contact is opened and closed by operating an opening and closing mechanism. Bipolar earth leakage that causes the opening and closing mechanism to be tripped by the bending of the bimetal forming a part of the current path when current is generated, and by exciting the tripping coil by the leak detection mechanism when leakage occurs, and causing the movable contact to separate. In the circuit breaker, the bimetal is arranged on the power supply terminal side opposite to the leakage detection mechanism with the movable contact as a boundary (claim 1). As a result, the leakage detection mechanism is far from the bimetal, and the electronic component is less susceptible to the heat generated by the bimetal.
[0010]
In claim 1, it is preferable that the trip coil is disposed at the center of the opening and closing mechanism in the left and right directions (claim 2). As a result, the load from the trip coil acts on the center of the crossbar during the trip operation, and the problem due to the bias of the load is eliminated. In this case, if the crossbar of the opening / closing mechanism is directly rotated by the plunger of the trip coil, the operational reliability is further improved (claim 3).
[0011]
In claim 3, the trip coil is preferably supported by a frame of the opening / closing mechanism (claim 4). By using the frame of the opening and closing mechanism for tripping and supporting the coil, the number of components is reduced and the installation space for the tripping coil is also reduced. In this case, it is preferable that the frame is made of a magnetic material, and the yoke of the trip coil is formed integrally with the frame (claim 5), thereby reducing the number of parts.
[0012]
In claim 1, the bimetal and the power supply terminal may be connected via a flexible conductive plate curved in a U-shape (claim 6). Thereby, the heat radiation around the bimetal is constant, and the operation characteristics are stabilized. In this case, it is preferable that the bimetal hits the conductive plate as it bends, and the conductive plate short-circuits a part of the current path of the bimetal. As a result, when the bimetal is bent to some extent, a portion of the current path is short-circuited by the conductive plate to reduce heat generation, thereby preventing interference with other components due to excessive deformation.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an earth leakage breaker, FIG. 2 is a plan view of a state in which a cover thereof is removed, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of an opening / closing mechanism in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a side view of a bimetal portion in FIG. 1, and FIG. 6 is a side view showing another embodiment of the bimetal portion. Note that the same reference numerals are used for the portions corresponding to the conventional example. 1 and 2, the power supply terminal 3 and the fixed contact 4 are first separated from each other, and a strip-shaped bimetal 6 is connected to an end of the fixed contact 4 on the power supply terminal side by a rivet 34. In addition, the bimetal 6 and the power supply terminal 3 are connected via a flexible conductive plate 35. The conductive plate 35 is made of, for example, a copper thin plate, is bent in a U-shape as shown, and both ends are welded to the power terminal 3 and the bimetal 6.
[0014]
The upper end of the bimetal 6 is connected to the crossbar 17 via an adjustment screw 21, and the crossbar 17 has a Y-shaped front shape. That is, in FIGS. 1 to 4, and particularly in FIG. 4, the crossbar 17 made of a resin molded product has a pair of left and right arms 17 d standing in a Y-shape from both sides of the upper part of the column 17 c, and the left and right arms 17 d are They are connected to each other by a U-shaped frame portion 17e extending toward the opening / closing mechanism 13. The support 17c is provided with a ratchet 17a (FIG. 3). The crossbar 17 is rotatably connected to the frame 14 of the opening / closing mechanism 13 via a pin 36, and is urged in the counterclockwise direction in FIG. 3 by a compression spring 37 inserted between the crossbar 17 and the frame 14. The adjustment screw 21 of the bimetal 6 is screwed into the arm 17d of the crossbar 17.
[0015]
Next, the trip coil 25 is supported by the frame 14 of the opening / closing mechanism 13. That is, in FIGS. 3 and 4, the frame 14 having a U-shaped cross section having left and right side plates is made of a magnetic material (steel plate). The coil holding leg 14a is formed in an L-shape by bending. Therefore, the trip coil 25 is fitted into the coil holding leg 14 a via the concave portion of the bobbin 26 and is supported by the frame 14. The frame 14 made of a magnetic material also serves as a yoke for the trip coil 25. In this case, the conventional pole piece 28 (see FIG. 11) is omitted, and when the trip coil 25 is excited, the plunger 29 is attracted to the coil holding leg 14a. The trip coil 25 supported by the frame 14 is located at the center inside the left and right arm portions 17d in the space above the column 17c of the crossbar 17. Here, a notch 17f is provided from the upper surface in the left and right center portions of the frame portion 17e of the crossbar 17, and the plunger 29 of the trip coil 25 has its head engaged with the notch 17f.
[0016]
1 to 4, the opening / closing handle 15 is rotatably supported on the frame 14 of the opening / closing mechanism 13 via a pin 16 and a latch 38 (FIG. 3) via a pin 39. The opening / closing handle 15 has arms 15a extending downward on both left and right sides, and the upper end of the movable contact 5 (FIG. 1) is rotatably supported by the arms 15a. A shaft 38a projecting right and left in a T-shape is integrally provided at the upper end of the latch 38, and an opening / closing spring 40 composed of a tension spring is hung between the shaft 38a and the movable contact 5. In the ON state of FIG. 1, the latch 38 receives a rotational force counterclockwise about the pin 39 (FIG. 3) as a fulcrum due to the restoring force of the opening / closing spring 40. 17a, and is kept in the illustrated position.
[0017]
The arm 15a of the opening / closing handle 15 and the movable contact 5 constitute a toggle link. In FIG. 1, the movable contact 5 receives a rotational force in the counterclockwise direction with the upper end serving as a fulcrum due to the restoring force of the opening / closing spring 40, is pressed by the fixed contact 4, and is kept in the ON state in the figure. When the opening / closing handle 15 is rotated leftward from this state, the dead point of the toggle link is exceeded, the action of the opening / closing spring 40 on the movable contact 5 is reversed, and the movable contact 5 is separated from the fixed contact 4. (OFF operation).
[0018]
On the other hand, when an overload current flows through the current path, the bimetal 6 that curves rightward in FIG. 1 rotates the crossbar 17 clockwise through the adjustment screw 21. As a result, the latch 38 is unlocked, and rotates counterclockwise about the pin 39 as a fulcrum. As a result, the dead center of the toggle link is exceeded, and the movable contact 5 is separated (trip operation). Also, when a large current such as a short-circuit current flows through the current path, the plunger 29 is instantaneously sucked, and the crossbar 17 is rotated clockwise through the frame 17e. This also releases the latch 38 and trips. In order to re-engage (reset) the latch 38 unlocked by the trip with the ratchet portion 17a of the crossbar 17, the open / close handle 15 is rotated in the OFF direction (counterclockwise in FIG. 3). The lug 38b protruding left and right from the latch 38 is pushed by the arm 15a of the opening / closing handle 15, and the latch 38 is rotated clockwise. As a result, the latch 38 pushes the crossbar 17 against the compression spring 37 to repel the crossbar 17 and engages with the ratchet portion 17a.
[0019]
In the earth leakage breaker shown in FIGS. 1 to 5, the bimetal 6 is disposed on the power supply terminal side opposite to the earth leakage detection mechanism 12 with the movable contact 10 as a boundary. Therefore, the leakage detecting mechanism 12 is far from the bimetal 6, and the electronic components mounted on the printed board 24 are not affected by the heat generated by the bimetal 6. As a result, the operating temperature of the bimetal 6 can be increased as compared with the conventional case, and it is necessary to use an expensive material for the bimetal 6 in order to increase the amount of deformation, or to lengthen the entire length by bending the bimetal 6. There is no.
[0020]
The trip coil 25 supported by the frame 14 of the opening / closing mechanism 13 is located at the center of the space above the crossbar 17, and the plunger 29 is directly engaged with the crossbar 17. As a result, the installation space for the crossbar 17 and the trip coil 25 is shared, so that a load can be applied directly to the center of the crossbar 17 during trip operation, and stable tripping characteristics can be obtained and tripping can be achieved. Parts such as a support plate for the coil 25 and screws for fixing the coil 25 to the case 1 are not required.
[0021]
Further, the distance between the bimetal 6 and the power supply terminal 3 is short, and the bimetal 6 and the power supply terminal 3 are connected via a flexible conductive plate 35 therebetween. Therefore, heat radiation around the bimetal is more constant than in the case of the conventional amorphous lead wire 7 (see FIG. 7), and stable operation characteristics can be obtained.
[0022]
Here, FIG. 6 is a side view of a bimetal portion showing a different embodiment of the conductive plate 35. 6, a protruding portion 35a protruding toward the bimetal 6 is formed in a U-bend portion of the conductive plate 35 by bending. When the bimetal 6 curves rightward in FIG. 6, the bimetal 6 eventually comes into contact with the protrusion 35a as shown by a broken line in FIG. Therefore, after this contact, the area of the bimetal 6 shown in the drawing S is short-circuited by the conductive plate 35, and accordingly, heat generation is reduced and the amount of deformation is suppressed. According to such a conductive plate 35, when the bimetal 6 tries to deform more than necessary due to a large current, the bimetal 6 hits the conductive plate 35, whereby excessive deformation is suppressed, and the bimetal 6 is permanently deformed. Interference with other parts and their melting are prevented.
[0023]
As a means for short-circuiting a part of the bimetal current path with the conductive plate along with the bending of the bimetal, the bimetal-side leg 35b of the conductive plate 35 formed in a U-shape as shown by a broken line in FIG. 6, the contact area between the leg 35b and the bimetal 6 may be expanded downward as the bimetal 6 curves.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by making the leakage detection mechanism less susceptible to the heat generated by the bimetal, the selection and shape of the bimetal material are simplified, and the material cost and processing cost are reduced. In addition, by applying the load from the trip coil to the center of the crossbar during the trip operation, the life reliability and operating characteristics of the crossbar are improved. Further, by supporting the trip coil on the frame of the opening / closing mechanism, the installation space for the trip coil is reduced and the number of components is reduced. Furthermore, by connecting the bimetal to the terminal via the conductive plate, the heat radiation around the bimetal is constant, and the operating characteristics are stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an earth leakage breaker showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the earth leakage breaker of FIG. 1 with a cover removed.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of an opening / closing mechanism and a trip coil in FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view of a main part of FIG. 4;
FIG. 5 is a side view of a bimetal connection portion in FIG. 1;
FIG. 6 is a side view showing a different embodiment of a bimetal connection portion.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a leakage breaker showing a conventional example.
8 is a plan view of the earth leakage breaker of FIG. 7 with a cover removed.
9A and 9B show a connection state between a bimetal and a load terminal in the earth leakage breaker of FIG. 7, wherein FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a side view.
FIG. 10 is a side view of the switching mechanism in the earth leakage breaker of FIG. 7;
11 shows a tripping coil in the earth leakage breaker of FIG. 7, (A) is a front view, and (B) is a longitudinal sectional view.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 3 power terminal 4 fixed contact 5 movable contact 6 bimetal 8 load terminal 10 movable contact 12 leakage detecting mechanism 13 opening and closing mechanism 14 frame 15 opening and closing handle 17 cross bar 23 zero-phase current transformer 24 printed board 25 trip coil 29 plunger 35 Conductive plate 38 Latch 40 Opening / closing spring

Claims (7)

電源端子から負荷端子に至る通電路に可動接点を備えた可動接触子を有し、この可動接触子を開閉機構の操作により開閉動作させるとともに、過電流発生時には前記通電路の一部を構成するバイメタルの湾曲により、また漏電発生時には漏電検出機構による引外しコイルの励磁により前記開閉機構を引き外し、前記可動接触子を開離動作させる2極漏電遮断器において、
前記バイメタルを前記可動接点を境にして前記漏電検出機構と反対側の電源端子側に配置したことを特徴とする2極漏電遮断器。
It has a movable contact provided with a movable contact on an energizing path from a power terminal to a load terminal. The movable contact is opened / closed by operating an opening / closing mechanism, and forms a part of the energizing path when an overcurrent occurs. In a two-pole earth leakage breaker that trips the opening / closing mechanism by exciting a tripping coil by an earth leakage detection mechanism when an earth leakage occurs and also when an earth leakage occurs, and the movable contact is opened.
A two-pole earth leakage breaker, wherein the bimetal is arranged on a power supply terminal side opposite to the earth leakage detection mechanism with the movable contact as a boundary.
前記引外しコイルを前記開閉機構の左右中心に配置したことを特徴とする請求項1記載の2極漏電遮断器。2. The two-pole earth leakage circuit breaker according to claim 1, wherein said trip coil is arranged at the center of the opening / closing mechanism on the left and right sides. 前記引外しコイルのプランジャで前記開閉機構のクロスバーを直接回動させるようにしたことを特徴とする請求項2記載の2極漏電遮断器。The two-pole earth leakage breaker according to claim 2, wherein the crossbar of the opening / closing mechanism is directly rotated by the plunger of the trip coil. 前記引外しコイルを前記開閉機構のフレームに支持させたことを特徴とする請求項3記載の2極漏電遮断器。The two-pole earth leakage breaker according to claim 3, wherein the trip coil is supported by a frame of the opening / closing mechanism. 前記フレームを磁性材で構成し、このフレームに前記引外しコイルのヨークを一体形成したことを特徴とする請求項4記載の2極漏電遮断器。5. The two-pole earth leakage breaker according to claim 4, wherein the frame is made of a magnetic material, and the yoke of the trip coil is formed integrally with the frame. 前記バイメタルと前記電源端子とをU字状に湾曲させた可撓性の導電板を介して接続したことを特徴とする請求項1記載の2極漏電遮断器。The two-pole earth leakage breaker according to claim 1, wherein the bimetal and the power terminal are connected via a flexible conductive plate curved in a U-shape. 前記バイメタルは湾曲に連れて前記導電板に当り、この導電板により前記バイメタルの通電路の一部が短絡されるようにしたことを特徴とする請求項6記載の2極漏電遮断器。The two-pole earth leakage breaker according to claim 6, wherein the bimetal hits the conductive plate as it bends, and the conductive plate short-circuits a part of a current path of the bimetal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009289704A (en) * 2008-06-02 2009-12-10 Kawamura Electric Inc Structure of connection board of circuit breaker unit
JP2010129510A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Nitto Electric Works Ltd Wiring circuit breaker
JP2011192589A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Nitto Electric Works Ltd Leak tripping mechanism, plug for vehicular charge cable using the same, and this of charging

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