JP2008103083A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】漏電遮断器の漏電テスト釦を強い力で押し込んでもテストスイッチに過大な荷重が加わらないようにするとともに、テスト釦とテストスイッチとの間に十分な絶縁距離を確保したテストスイッチユニットを提供する。
【解決手段】プリント板１２に搭載してユニットケース１３に収容したプッシュスイッチ１６と、前記ユニットケースの上部に釦頂部を突き出して配置した樹脂成形品からなるテスト釦８ａとで構成し、前記テスト釦には釦基部から側方に分岐延在してその先端が前記プッシュスイッチの操作部に対峙する撓み性を備えた操作アーム８ａ−１を設け、漏電テスト時に前記テスト釦を強い力で押し込んでも、その荷重を前記操作アームが撓み吸収して前記プッシュスイッチに過大な荷重が加わらないようにするとともに、前記プッシュスイッチ（充電部）と前記テスト釦との間に十分な絶縁距離（沿面距離）を確保した。
【選択図】図１

Description

本発明は、低電圧配電系統に適用する漏電遮断器に関し、詳しくはその本体ケースに搭載した漏電テストスイッチの組立構造に係わる。

現在国内で生産されている漏電遮断器は、単体構造になる本体ケースに過電流保護機能部品と漏電保護機能部品を一緒に組み込んだ構成が一般的であり、その回路および漏電テストスイッチの従来構造を図５〜図７に示す。
まず、図５は漏電遮断器の回路図であり、図において１は主回路、２は主回路１の開閉接点、３は主回路１を一次巻線として交流電路の漏電電流を検出する零相変流器、４は零相変流器３の二次巻線３ａの出力電流から漏電発生を判別する漏電検出回路、５は主回路１の相間電圧を整流して漏電検出回路４に給電する電源回路、６は漏電検出回路４の出力信号によって開閉接点２を開極させる漏電引外し装置（トリップコイル）、７が漏電テスト回路である。

ここで、漏電テスト回路７は手動で操作する押し釦式の漏電テストスイッチ８に限流抵抗７ａを組み合わせ、零相変流器３の鉄心に巻装したテスト巻線３ｂを介して主回路１の相間に接続されている。
かかる漏電テスト回路７の機能，動作は周知であり（例えば、特許文献１参照）、漏電遮断器のテストを行う際には、主回路接点２が閉極している使用状態でテストスイッチ８をＯＮ操作し、交流電路から零相変流器３のテスト巻線３ｂに漏電を模擬するテスト電流を流す。これにより、零相変流器３に二次出力が発生し、この二次出力により漏電検出回路４がトリップ信号を出力して主回路接点２を開極し、漏電遮断器を遮断動作させる。この漏電テストにより、零相変流器３，漏電検出回路４，および漏電引外し装置６が正常に動作するか否かをチエックすることができる。

次に、前記漏電遮断器の外観を図６に、また漏電遮断器の本体ケースに搭載した漏電テストスイッチの従来構造を図７に示す。図６，図７において、９は遮断器の本体ケース、９ａはケースカバー、９ｂはケースカバー９ａの一端にヒンジ結合した補助カバー、１０は開閉操作ハンドル、１１は主回路端子であり、本体ケース９の内部に搭載した漏電テストスイッチ８の操作用テスト釦８ａが前記補助カバー９ｂの開口部９ｂ−１に臨んで配置されている。

一方、従来構造の漏電テストスイッチ８は、図７（ｂ）で示すようにテスト釦（樹脂成形品）８ａと、復帰ばね８ｂと、板ばね形状の可動接点８ｃと、固定接点８ｄとからなり、可動接点８ｃ，固定接点８ｄを漏電テスト回路７のプリント板１２に実装した上で、可動接点８ｃをテスト釦８ａの直下に対峙させて配置している。また、前記プリント板１２は漏電引外し装置６の各部品とともにユニットケース１３に組み込んで遮断器の本体ケース９に搭載するようにしている。なお、図６，図７の図中で、１４は定格感度電流，動作時間切換スイッチのノブ、１５は漏電遮断動作を表示する表示釦、１７はトリップ釦である。

上記の構成で、常時はテスト釦８ａの頭部が復帰ばね８ｂのばね力を受けて補助カバー９ｂの開口部から外方に突き出しており、この状態で可動接点８ｃと固定接点８ｄとの間が開離して漏電テスト回路７（図５参照）は断路している。この状態から漏電テスト時にテスト釦８ａの頭部を指先で押し込むと、可動接点８ｃが固定接点８ｄに押しつけられて漏電テスト回路７がメイク（閉路）し、図５で述べたように漏電テストが実行される。

なお、漏電テストスイッチとして、図７（ｂ）に示したスイッチ構造に代えて、独立部品になる小定格電流のプッシュスイッチ（タクトスイッチ）をプリント板に搭載した構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−３６６０号公報(第２頁，図６) 特開２００５−２５１４１０号公報(図３)

ところで、前記した従来構造の漏電テストスイッチ８では、機能，動作信頼性の面で次記のような問題点がある。すなわち、
（１）図７に示した漏電スイッチ８の構造では、板ばね形状の可動接点８ｃをテスト釦８ａの手動操作により直接押し込んでＯＮ動作させるようにしている。このために、テスト釦８ａに強い力を加えて押し込むと可動接点８ｃに過大な荷重が加わって所定のストローク以上に過剰に押し込まれ、その結果として接点機構が変形，破壊されるおそれがある。また、この漏電テストスイッチ８として、特許文献２に開示されているような小定格電流のプッシュスイッチ（タクトスイッチ）を採用した場合でも、市販されているプッシュスイッチの仕様はタクトストロークが僅か１ｍｍ以下，破壊荷重は数ｋｇ程度であり、前記のようにテスト釦８ａを介して直接プッシュスイッチを強い力で押し込むとスイッチの接点機構が簡単に破壊されてしまうおそれがある。
（２）また、漏電遮断器では本体ケース９から外部に頭部が突き出すテスト釦８ａは、感電防止の観点からケース内部の充電部との間に十分な絶縁距離を確保することが規定されている。かかる点、図７のようにテスト釦８ａの直下に可動接点８ｃを配して直接押し込むようにした構造では、スイッチ接点（漏電テストスイッチの接点は主回路の相間に接続されており、雷サージの侵入時などには接点に数ｋＶものインパルス電圧が印加されることがある。）とテスト釦８ａの頭部との間の絶縁距離が短くなる。したがって、この部分に十分な絶縁距離（沿面距離）を確保するにはテスト釦８ａの長さ（高さ寸法）を大きく設定する必要がある。

しかしながら、先記のように単体構造の本体ケース内部に、配線用遮断器の要素部品のほかに零相変流器，漏電検出回路を含む漏電引外し装置などを内装した漏電遮断器では、本体ケース内に余裕のある漏電テストスイッチの収容スペースを確保することが困難である。そのために、従来の漏電遮断器では、図６で示すように本体ケース９の補助カバー９ｂに形成した開口部９ｂ−１を補助カバー９ｂの表面から突き出し、ここに嵌挿したテスト釦８ａの頭部とスイッチ接点間の絶縁距離を稼ぐようにしているが、開口部９ｂ−１が本体ケース９のカバーから突き出していると、外観のデザインが損なわれる問題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決して漏電テスト時にテスト釦を強い力で押し込んでもテストスイッチに過大な荷重が加わらないようにし、併せてテスト釦と充電部であるテストスイッチとの間に十分な絶縁距離が確保できるように組立構造を改良した漏電テストスイッチ内蔵の漏電遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、本体ケースに主回路接点，開閉機構，零相変流器，漏電引外し装置，およびテストスイッチ付きの漏電テスト回路を搭載した漏電遮断器であって、前記漏電テストスイッチの操作用テスト釦を復帰ばねと組み合わせて本体ケースカバーの開口部に臨ませて配置し、テスト釦の手動押込み操作によりテストスイッチをＯＮ動作させて漏電テスト回路をメイクするようにしたものにおいて、
前記漏電テストスイッチを、プリント板に搭載してユニットケースに収容したプッシュスイッチと、ユニットケースの上部に釦頂部を突き出して配置した樹脂成形品のテスト釦とから構成し、前記テスト釦には釦基部から側方に延在してその先端が前記プッシュスイッチの操作部上方に対峙する撓み性の操作アームを設けるものとし（請求項１）、具体的には次記のような態様で構成する。
（１）前記ユニットケースの内部に、テスト釦の押込みストロークを規制するストッパ部材として復帰ばね受座兼用の釦受座を設ける（請求項２）。
（２）前記のテストスイッチをテスト釦の直下から側方に偏心したオフセット位置に配置した上で、テスト釦の操作アームをＬ形の屈曲アーム形状として、その先端をテストスイッチの上方に対峙させたる（請求項３）。
（３）前項（２）において、テスト釦の釦基部には操作アームと反対側に延在する支点アームを設けるとともに、該支点アームの先端に対峙してユニットケースの内部に突起状の支点受座を設ける（請求項４）。
（４）前記のテストスイッチをテスト釦の直下に配置した上で、テスト釦の操作アームをＵ形の湾曲アームとして、その先端をテストスイッチの上方に対峙させる（請求項５）。

上記構成によれば、テスト釦の頭部に加えた押込み力は撓み性の操作アームを介してプッシュスイッチ（テストスイッチ）を押し、スイッチをＯＮ動作させる。これにより、テスト釦に加えた過剰な押込み力は操作アームの撓み変形により吸収されてプッシュスイッチに過大な荷重が加わることが回避され、タクトストローク，破壊荷重の小さなプッシュスイッチを安全にＯＮ動作させることができる。

また、前記の操作アームに加えて、ユニットケース側にテスト釦の押込みストロークを規制する釦受座（ストッパ部材）を設けることにより、スイッチ動作の安全性がより一層に向上する。さらに、テスト釦に支点アーム，該支点アームに対峙してユニットケース側に支点受座を設けたことにより、テスト釦を押し込む際の釦姿勢が傾いても支点アームと支点受座との当接点を支点として、操作アームの先端を確実にプッシュスイッチに押し当てることができて高い信頼性を発揮できる。

さらに、テスト釦とプッシュスイッチとの間の絶縁距離についても、本発明の構成によれば釦基部から側方に延長した操作アームの先端がスイッチを押すことになるので、テスト釦自身のサイズが短小であっても指を押し当てるテスト釦の頭部とスイッチとの間に十分な絶縁距離を確保することができる。これにより、感電防止に対する保安性が向上するほか、本体ケースのカバーに形成したテスト釦開口部の不要な突き出し（図６参照）を無くしてして漏電遮断器の外観をシンプルなデザインにできる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１は本発明の請求項１〜４に対応する漏電テストスイッチのユニット構成図、図２はプッシュスイッチの構造図、図３は本発明の請求項５に対応する漏電テストスイッチのユニット構成図、図４は図１，図２の漏電テストスイッチを搭載した漏電遮断器の本体ケースの構造図であり、実施例の図中で図６，図７に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

図１（ａ）〜（ｃ）において、漏電テストスイッチのユニットは、ユニットケース１３にスイッチ釦８ａ，復帰ばね８ｂ，プッシュスイッチ１６（テストスイッチ）を搭載したプリント板１２の各部品を搭載した構成になる。ここで、樹脂成形品になるユニットケース１３はケース１３ａとケースカバー１３ｂとの分割構造であり、ケース１３ａに収容したプリント板１２をカバー１３ｂで上方から押さえ込み保持し、カバー頂面に開口したガイド穴１３ｂ−１にテスト釦８ａを嵌挿保持している。なお、ケース１３ａの外側面には漏電動作表示スイッチ（不図示）を収容するポケット形状の支持枠１３ｃを備えている。

一方、テスト釦８ａは例えばポリアミド系樹脂のエンジニアリングプラスチック（撓み性を高めるために樹脂のガラス成分含有量を少なくしている）で作られた樹脂成形品で、そのキャップ形の釦基部から左右側方に分岐延在する操作アーム８ａ−１と支点アーム８ａ−２が、さらに基部周面の下縁部には前記カバー１３ｂのガイド穴１３ｂ−１に係合する抜け止め爪８ａ−３が一体に成形されている。ここで、操作アーム８ａ−１はその先端をプリント板１２に搭載したプッシュスイッチ１６（プッシュスイッチ１６はテスト釦８ａの直下から右側方に偏心したオフセット位置に配置されている）の上方に対峙させたＬ形アームになる。

また、前記カバー１３ｂの中段には、テスト釦８ａの復帰ばね８ｂ（復帰ばね８ｂは圧縮ばねでテスト釦８ａのキャップ内側に嵌入している）の受座とテスト釦８ａの押込みストロークを規制するストッパ部材を兼用する釦受座１３ｂ−２、および前記支点アーム８ａ−２の先端に対峙する突起状の支点受座１３ｂ−３を設けている。
次に前記したプッシュスイッチ１６の詳細構造を図２に示す。図示のようにプッシュスイッチ１６は、ケース１６ａと、ケース１６ａの上面開口端に嵌入した操作部（ステム）１６ｂと、湾曲した板ばね状の接極子（可動接点）１６ｃと、該接極子１６ｃに対峙してケース内の底面に配置した端子（固定接点）１６ｄとの組立体からなる。この構造で、常時は操作部１６ｂが接極子１６ｃのばね力で押し上げられていて接点はＯＦＦである。また、この状態からステム１６ｂを矢印方向に押し込むと、接極子１６ｃが反転して接点がＯＮ動作し、操作部１６ｂの押込みを解除すると接極子１６ｃが自動復帰して接点がＯＦＦとなる（タクト動作）。なお、図示実施例で採用したプッシュスイッチ１６の定格仕様は、タクトストローク（接点ＯＮの押込みストローク）が０．１５mm，破壊強度は３ｋｇである。

そして、上記構成の漏電テストスイッチのユニットは、図４（ａ），（ｂ）で示すように本体ケース９の内部に搭載され、この収容位置でユニットケース１３から上方に突き出したテスト釦８ａの頭部を本体ケースの補助カバー９ｂに開口した穴９ｂ−１に臨ませて配置している。
次に、上記構成になる漏電テストスイッチの動作を説明する。すなわち、常時は図１（ｃ）で示すようにテスト釦８ａが復帰ばね８ｂに押されて上昇した位置に待機しており、この状態では操作アーム８ａ−１の先端がプッシュスイッチ１６の操作部１６ｂ（図２参照）から上方に離脱している（スイッチＯＦＦ）。一方、漏電遮断器のテスト時に本体ケース９のカバー開口部に臨むテスト釦８ａを指先で押し込むと、テスト釦８ａが図１（ｃ）の矢印方向に下降し、この動きに伴い操作アーム８ａ−１がプッシュスイッチ１６の操作部１６ｂを押してスイッチをＯＮ動作させる。なお、テスト終了後にテスト釦８ａを釈放すると、当初の状態に復帰してプッシュスイッチ１６は接点ＯＦＦとなる。

上記した漏電テストスイッチの操作では、テスト釦８ａを強い力で押し込んでも、テスト釦８ａの押込みストロークがユニットケース１３に設けた釦受座１３ｂ−２で規制され、さらにプッシュスイッチ１６をＯＮ動作位置に駆動するとテスト釦８ａから側方に延在する操作アーム８ａ−１が撓んで余分な荷重を吸収する。これにより、プッシュスイッチ１６を破壊するような過大な荷重が加わるおそれがなくなる。

また、手動でテスト釦８ａを押し込む際に、指先に加える力加減でテスト釦の姿勢が傾くことがある。この場合にテスト釦８ａが図１（ｃ）の位置から左側に傾くと、このままでは操作アーム８ａ−１の先端が浮き上がってプッシュスイッチ１６を確実にＯＮ動作できないおそれがある。かかる点、図示実施例のように操作アーム８ａ−１と反対側に支点アーム８ａ−２を設け、かつこの支点アーム８−２の先端に対峙してユニットケース１３に突起状の支点受座１３ｂ−３を設けておくことにより、テスト釦８ａの押込み過程で支点アーム８ａ−２が支点受座１３ｂ−３に突き当たり、ここを支点としてテスト釦８ａの姿勢が右方向に修正される。これにより、操作アーム８ａ−１を介してプッシュスイッチ１６を確実にＯＮ動作させることができる。

さらに、前記のようにテスト釦８ａの基部から側方に分岐延在する操作アーム８ａ−１でオフセット位置に配置したプッシュスイッチ１６を押圧駆動するようにした構成では、テスト釦８ａが短小サイズであっても、プッシュスイッチ６の接点（充電部）と保守員が指を押し当てるテスト釦８ａの頭部との間に十分な絶縁距離（沿面距離）が確保されて感電防止の安全性が向上する。また、前記した絶縁距離の拡大化により、図４（ｂ）で示すように本体ケースの補助カバー９ｃに開口した穴９ｃ−１とテスト釦８ａの頭部とをほぼ同じ高さに揃えて外観のデザインをシンプル化できる。

次に、先記実施例の応用実施例として本発明の請求項５に対応する実施例を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。この実施例においては、漏電テストスイッチのユニット構成は図１に示した先記実施例の構造と基本的に同じであるが、テスト釦８ａから側方に延在する操作アームの形状，およびプリント板１２に搭載したプッシュスイッチ１６の位置が異なる。
すなわち、図３（ｃ）で示すようにプリント板１２に実装したプッシュスイッチ１６はテスト釦８ａの直下に同心配置されている。一方、テスト釦８ａの基部から側方に分岐延在する撓み性の操作アーム８ａ−４はその中間部分をヘアピン状に折り曲げてＵ形に湾曲させた形状であり、そのアーム先端をプッシュスイッチ１６の操作部１６ｂ（図２参照）の上方に対峙させている。

上記構成による漏電テストのスイッチ操作は先記実施例１と同様であり、テスト釦８ａを押し込むことにより、操作アーム８ａ−４の先端が下降してプッシュスイッチ１６をＯＮ動作させる。また、このスイッチ操作過程でテスト釦８ａに加えた過剰な加圧力はＵ形に湾曲した操作アーム８ａ−４の撓み変形により吸収され、またテスト釦８ａの押込みストロークはユニットケース１３に設けた釦受座により規制されるので、プッシュスイッチ１６に過大な荷重が加わるのを回避できる。さらに、プッシュスイッチ１６とテスト釦８ａとの間の絶縁距離についても、操作アーム８ａ−４が介在した分だけ沿面距離が大きくなって感電防止の安全性を確保できる。

本発明の実施例１に係わる漏電テストスイッチのユニット構造図で、（ａ）はその外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ断面図 図１におけるプッシュスイッチの詳細構造を表す断面図 本発明の実施例２に係わる漏電テストスイッチのユニット構造図で、（ａ）はその外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ断面図 図１，３の漏電テストスイッチユニットを搭載した漏電遮断器の構成図で、（ａ）は本体ケース全体の外観図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ断面図 漏電遮断器の回路図 従来における漏電遮断器全体の外観斜視図 図６の本体ケースに搭載した漏電テストスイッチの構造を表す図で、（ａ）は本体ケースカバーの分解斜視図、（ｂ）は（ａ）における漏電テストスイッチ部の拡大斜視図

符号の説明

１ 主回路
２ 主回路接点
３ 零相変流器
４ 漏電検出回路
６ 引外し装置（トリップコイル）
７ 漏電テスト回路
８ 漏電テストスイッチ
８ａ テスト釦
８ａ−１，８ａ−４ 操作アーム
８ａ−２ 支点アーム
９ 漏電遮断器の本体ケース
１２ プリント板
１３ ユニットケース
１３ａ ケース
１３ｂ カバー
１３ｂ−２ 釦受座
１３ｂ−３ 支点受座
１６ プッシュスイッチ（テストスイッチ）
１６ｂ 操作部

Claims (5)

1. 本体ケースに主回路接点，開閉機構，零相変流器，漏電引外し装置，および漏電テストスイッチ付きの漏電テスト回路を搭載した漏電遮断器であって、前記漏電テストスイッチの操作用テスト釦を復帰ばねと組み合わせて本体ケースのカバーの開口部に臨ませて配置し、該操作用テスト釦の手動押込み操作によりテストスイッチをＯＮ動作させて漏電テスト回路をメイクするようにしたものにおいて、
   前記漏電テストスイッチを、プリント板に搭載してユニットケースに収容したプッシュスイッチと、ユニットケースの上部に釦頂部を突き出して配置した樹脂成形品のテスト釦とから構成し、前記テスト釦には釦基部から側方に延在してその先端が前記プッシュスイッチの操作部上方に対峙する撓み性の操作アームを設けたことを特徴とする漏電遮断器。
2. 請求項１に記載の漏電遮断器において、ユニットケースの内部に、テスト釦の押込みストロークを規制する復帰ばね受座兼用の釦受座を設けたことを特徴とする漏電遮断器。
3. 請求項１または２に記載の漏電遮断器において、テストスイッチをテスト釦の直下から側方に偏心したオフセット位置に配置した上で、テスト釦の操作アームをＬ形の屈曲アーム形状として、その先端をテストスイッチの上方に対峙させたことを特徴とする漏電遮断器。
4. 請求項３に記載の漏電遮断器において、テスト釦には操作アームと反対側に延在する支点アームを設けるとともに、該支点アームの先端に対峙してユニットケースの内部に突起状の支点受座を設けたことを特徴とする漏電遮断器。
5. 請求項１または２に記載の漏電遮断器において、テストスイッチをテスト釦の直下に配置した上で、テスト釦の操作アームをＵ形の湾曲アームとして、その先端をテストスイッチの上方に対峙させたことを特徴とする漏電遮断器。

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