JP2010277769A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】テストボタンを強く押し込んでもタクトスイッチに過大な荷重が加わらないようにし、かつ小形化や低コスト化を実現できる漏電テストスイッチユニットを提供する。
【解決手段】主回路の漏電電流を検出する零相変流器と、零相電流を判別する漏電判別回路と、テストボタンによりオンにされ漏電テスト信号を漏電判別回路に入力するタクトスイッチと、漏電判別回路に漏電テスト信号が入力されたとき主回路を開離するトリップ手段と、漏電判別回路及びタクトスイッチを内蔵して漏電テストスイッチユニットを形成するユニットケースとを備え、ユニットケースは弾性を有する合成樹脂材で形成され、かつ、弾性変形時に内蔵されたタクトスイッチの作動子を押圧し得るレバーを形成することにより、このレバーの一端側をテストボタンにより押圧したとき上記レバーを介して上記タクトスイッチをオンにするように構成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、漏電遮断器、特にその筺体内に搭載した漏電テスト機能を構成するためのテストスイッチユニットの構造に関するものである。

従来、漏電遮断器の漏電テスト機能を有するテストスイッチユニットは、漏電テスト機能のオン・オフ動作を行うために操作する手動のテストボタンを有する。このテストボタンは通常復帰ばねと組み合わせてあり、当然のことながら復帰ばねを用いるための構造あるいは部品を必要とする。また、テストボタンにより操作されるタクトスイッチを有し、このタクトスイッチはプリント配線板に搭載してユニットケースに収納されている。上記のテストボタンはタクトスイッチの上部にあって漏電遮断器の外面から手動により押圧操作される。なお、この場合の構造として、押圧操作のための撓み性を備えた操作アームが、テストボタンの下部から側方に延在してその先端が前記タクトスイッチのアクチュエータ部分の上方に対峙するようになされる。即ち、タクトスイッチがテストボタンの直下から側方に偏心したオフセット位置に配置された構造になされているものがある。（例えば、特許文献１参照）

また、漏電テスト機能を有するテストスイッチユニットは、上記と同様の基本的な構造に加えて、テストボタンから側方に延在する操作アームの形状、及びプリント配線板に搭載したタクトスイッチの位置が異なり、プリント配線板に搭載したタクトスイッチがテストボタンの直下に同心配置されているものもある。一方、テストボタンの下部から側方に延在する撓み性の操作アーム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、そのアーム先端をタクトスイッチのアクチュエータ部分上方に対峙させたものがある。（例えば、特許文献１参照）

上記の構成で、常時はテストボタンの操作部が復帰ばねの力を受けてカバーの開口部から外方に突出しており、この状態ではタクトスイッチは押し込まれておらず、漏電テスト回路はオフしている。この状態から漏電テスト時にテストボタンの操作部を手動で押し込むと、タクトスイッチのオンにより漏電テスト回路が作動して漏電テストが実行される。

なお、漏電テスト機能を有するテストスイッチユニットの構造が、漏電テスト機能をオン・オフ動作させるために操作するテストボタンと、弾性導電板材からなり中央部が固定され両端部がそれぞれ漏電テストスイッチ板及び焼損防止スイッチ板として一体に形成された可動接触板と、上記漏電テストスイッチ板と対向して設けられた漏電テストスイッチの固定接点と、上記焼損防止スイッチ板と対向して設けられた焼損防止スイッチの固定接点と、電路接点をオン・オフする開閉機構部の動作に応じて移動し、上記焼損防止スイッチ板を押圧するテストオフレバーを備え、漏電テストスイッチ板は通常時上記漏電テストスイッチの固定接点から開離し、テスト時に押圧されて接触し、上記焼損防止スイッチ板は通常時上記焼損防止スイッチの固定接点に接触し、上記開閉機構部のオフ動作に応じてテストオフレバーを介して押圧されて焼損防止スイッチの固定接点から開離するようにしたものもある。（例えば、特許文献２参照）

特開２００８−１０３０８３号公報（図１，図３） 特開平８−１８０７９２号公報（図３）

従来の漏電テスト機能を有するテストスイッチユニットの構造は、部品点数、絶縁距離、スペースの面で次のような問題点を有している。即ち、
（１）特許文献１に示された漏電テスト機能に関するユニットの構造は、テストボタンを本体カバーの開口部から外方に突出させる動作（復帰動作）に対し、復帰ばねを使用しているため部品点数が多くなっていた。
（２）特許文献２に示された漏電テスト機能に関するテストスイッチユニットの構造は、テストスイッチ自体が弾性導電板材からなる充電部（以下、テストスイッチ板と称する）となっており、テストボタンで直接テストスイッチ板を押し込む構造となっているため、絶縁距離を確保するためにテストボタンとテストスイッチ板の距離をテストボタンの操作方向で確保する必要があった。従って、テストボタンの操作方向でのスペースを多くとらなくてはならないといった問題点があった。

本発明によれば、主回路の漏電電流を検出する零相変流器と、この零相変流器が検出した零相電流を判別する漏電判別回路と、外部から手動で押圧できるテストボタンによりオンにされ漏電テスト信号を上記漏電判別回路に入力するタクトスイッチと、上記漏電判別回路に漏電テスト信号が入力されたとき上記主回路を開離するトリップ手段と、上記漏電判別回路及びタクトスイッチを内蔵して漏電テストスイッチユニットを形成するユニットケースとを備え、上記ユニットケースは弾性を有する合成樹脂材で形成され、かつ、弾性変形時に内蔵されたタクトスイッチの作動子を押圧し得るレバーを形成することにより、このレバーの一端側をテストボタンにより押圧したとき上記レバーを介して上記タクトスイッチをオンにするように構成したものである。

また、レバーの長さを湾曲し易い形状にすると共に、一端側をタクトスイッチと接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタンで押し込み操作する構成とすることにより、タクトスイッチに対する押し込み力が過大にならないようにしたものである。

さらに、レバーの長さを湾曲し易い形状にすると共に、一端側をタクトスイッチと接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタンの押し込み方向に折り曲げた形状にすることにより、漏電遮断器の外形寸法を小形にできるようにしたものである。

上記構成によれば、テストボタンの操作部に加えた押し込み力は、ユニットケースに設けられた弾性のあるレバーを介してタクトスイッチを押すことによりタクトスイッチをオンさせる。これにより、テストボタンに加えられた過剰な押し込み力はユニットケースに設けられたレバーの撓み変形により吸収されてタクトスイッチに過大な押し込み力が加わることが回避され、ストローク、破壊荷重の小さなタクトスイッチを安全にオンさせることができる。さらに、レバーの弾性を利用することで、復帰ばねを使用しなくても漏電テスト後に、テストボタンの元の位置への復帰動作を行うことが可能となり、部品点数を削減できコストも低減できる。

また、絶縁物であるユニットケースの内部にプリント配線板に搭載したタクトスイッチを配置しているため、テストボタンとタクトスイッチの間及び周辺に絶縁物が存在する構造になり、容易に絶縁距離を確保することができる。さらに、テストボタンとユニットケースの内部にあるタクトスイッチの位置関係もある程度自由に調整でき、テストボタンをタクトスイッチよりも低い位置に配置することができ、小形化が可能となる。さらに、テストボタンとユニットケースの内部にあるタクトスイッチの位置関係を調整することで、テストボタンの押し込み荷重や、押し込みストロークを調整することが可能となる。

この発明の実施の形態１による漏電遮断器の内部構成を示す断面図である。 実施の形態１による漏電遮断器の回路構成を示すブロック図である。 実施の形態１における漏電テストスイッチユニットの外観斜視図である。 図３に示す漏電テストスイッチユニットの分解斜視図である。 図３におけるX−X線方向に見た漏電テストスイッチユニットの部分断面図で、（ａ）はテストボタンを押していない状態、（ｂ）はテストボタンを押した状態を示している。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は実施の形態１による漏電遮断器の内部構成を示す断面図である。この図において、漏電遮断器の筐体１は合成樹脂材で形成されており、本体ベース２と本体カバー３の分割構造とされている。本体ベース２には、電源側端子４と、電源側端子４の一部に設けられた固定接触子５と、固定接触子５に対向して開閉する可動接触子６と、アークを消弧するための消弧装置７と、可動接触子６に連結されたハンドル８などを有する。なお、固定接触子５と、可動接触子６と、消弧装置７と、ハンドル８等が装着されて周知の漏電遮断器の遮断機構部が構成されている。そして、本体カバー３の内部には、ユニットケース９を用いて形成された漏電テストスイッチユニット１００が配置されている。このユニットケース９に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１０（図２参照）、漏電判別回路のプリント配線板１１、及び、タクトスイッチ１９ａ（図５参照）などが収容されている。

また、主回路電流が通電される一次導体１２は、一端が負荷側端子１３と一体に形成され、後述する零相変流器１４の前後で所定の形状に折り曲げられて零相変流器１４の貫通孔１４ａを貫通するとともに、他端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１５に接続されている。

次に、漏電遮断器の動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１による漏電遮断器の回路構成を示すブロック図である。この図において、主回路電源１６に接続された一次導体１２と、一次導体１２を開閉する開閉接点１７、一次導体１２を一次巻線とする零相変流器１４、一次導体１２に接続された電源回路１８から電源が供給される制御回路１９、トリップ機構を動作させるための電磁引外し装置１０を有する。制御回路１９は漏電テスト電流の通電を制御するタクトスイッチ１９ａと、零相変流器１４で検出される一次導体１２の地絡電流が所定レベル以上のとき、出力を発生する漏電判別回路１９ｂと、テスト電流を発生させるテスト信号発生回路１９ｃなどで構成され、通常は零相変流器１４が前記一次導体１２から検出した地絡電流が所定レベル以上になると、漏電判別回路１９ｂが出力を発生して電磁引外し装置１０により、トリップ機構を有する開閉機構（図示せず）を介して機械的に結合された開閉接点１７を開離し、一次導体１２を遮断する。

次に、漏電遮断器のテスト動作について説明する。後述のように手動でタクトスイッチ１９ａをオンにすることにより、一次導体１２に接続した電源回路１８から制御回路１９に電源が供給されて、テスト信号発生回路１９ｃが作動する。この作動により零相変流器１４の三次巻線１４ｂに所定レベルのテスト電流が供給され、零相変流器１４に接続された漏電判別回路１９ｂが作動し、電磁引外し装置１０を介してトリップ動作させる。このトリップ動作は、通常の漏電遮断器の動作と同様に開閉接点１７が開離されて一次導体１２を遮断する。

図３は実施の形態１の主要部を構成する漏電テストスイッチユニット１００の外観斜視図である。上述の漏電遮断器において、漏電テストスイッチユニット１００は、この図に示すように漏電テスト機能をオン・オフ動作させるために手動操作するテストボタン２０と、合成樹脂成形品であるユニットケース９と、後述するタクトスイッチ１９ａ（図示せず）を搭載したプリント配線板１１などで構成されている。また、合成樹脂成形品であるユニットケース９を利用し、ユニットケース９の一部に２本のスリット９ａを所定の間隔で形成することにより２本のスリットで挟まれた部分のテストボタン２０側の一端が自由端となるようにして、弾性をもたせたレバー９ｂを形成し、このレバー９ｂの一端側をタクトスイッチ１９ａの上方に配置すると共に、その延長端である自由端をテストボタン２０の下方に配置している。なお、ユニットケース９は弾性を有する合成樹脂材を用いるが、一般的な熱可塑性の合成樹脂材でもレバー９ｂに求められるような弾性は得られる。ただし、十分な弾性を得るため、あるいは、弾性力を調整するためにレバー９ｂの一端側の上面とテストボタン２０の下端との間にリブ９ｂ−１が設けられている。このリブ９ｂ−１は、使用する合成樹脂材によっては設けなくてよい場合もある。

図４はこの実施の形態の漏電テストスイッチユニット１００の分解斜視図である。この図によると、ユニットケース９の内部にタクトスイッチ１９ａを搭載したプリント配線板１１を収納した構成が示されている。ユニットケース９はベース２１とカバー２２とから構成され、ベース２１に収納したプリント配線板１１は、ベース２１の内部の壁により固定され、さらに、カバー２２で上方から押圧固定されている。このユニットケース９は、カバー２２を透明なメタクリル樹脂、あるいは、ポリカーボネート樹脂を用いて構成すれば、外部から内部配線などの確認が可能になる。なお、ユニットケース９は上記のようにベース２１とカバー２２に分割できるように構成すれば、製作が容易になるが、一体化して部品数を少なくすることも可能である。

そして、上記構成の漏電テストスイッチユニット１００は、図５（ａ）で示すように本体カバー３の内部に配置され、この配置位置でユニットケース９の上方に、テストボタン２０が本体カバー３に開口した孔３ａ内に配置されている。なお、トリップ用の電磁引外し装置１０をこのユニットケース９の中に設けるならば、構成上進歩したユニット化になるが、トリップ機構との関係で電磁引外し装置１０をユニットケース９の外に設けることもある。

次に、上記のように構成された漏電テストスイッチユニット１００の動作について説明する。常時は図５（ａ）で示すようにテストボタン２０はユニットケース９に形成されたレバー９ｂにより上方へ押されて上昇した位置に保持されており、この状態では、レバー９ｂはタクトスイッチ１９ａの作動子から上方に離脱している。（タクトスイッチ１９ａはオフ）。一方、漏電遮断器のテスト時に本体カバー３の開口部に臨むテストボタン２０を指先で押し込むと、テストボタン２０が図５（ｂ）に示すように下方に押し込まれ、この動きに伴いレバー９ｂが支点ａ（図３、図５参照）の位置を基準に撓んで、タクトスイッチ１９ａの作動子を押してタクトスイッチ１９ａをオンさせる。なお、テスト終了後にテストボタン２０を釈放すると、テストボタン２０はレバー９ｂの弾性により当初の状態に復帰してタクトスイッチ１９ａはオフとなる。

上述した漏電テスト機能を有する漏電テストスイッチユニット１００の操作では、図５に示すように、ユニットケース９のレバー９ｂの自由端となる一端側をタクトスイッチ１９ａの作動子と接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタン２０の下端で押し込み操作し得る構成にすることにより安全なスイッチ操作ができる。即ち、図５（ｂ）で示すように、テストボタン２０を強い力で押し込んでも、テストボタン２０の押し込みストロークが本体カバー３に設けたボタンの受座により規制され、さらに、タクトスイッチ１９ａをオンさせる位置まで押し込んだ後は、レバー９ｂがタクトスイッチ１９ａの作動子との接点である支点ｂを基準に撓んで余分な荷重を吸収する。これにより、タクトスイッチ１９ａ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。

さらに、前記のようにタクトスイッチ１９ａをユニットケース９の内部に収納したプリント配線板１１に搭載することで、テストボタン２０を押し込んだ際に、絶縁物であるレバー９ｂを介してタクトスイッチ１９ａの作動子を押し込む構造となるため、指を押し当てるテストボタン２０とタクトスイッチ１９ａの接点（充電部）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、上述のようにテストボタン２０とタクトスイッチ１９ａの位置関係を調整することで、テストボタン２０の押し込みストロークの調整や、テストボタン２０を押し込んだ際にタクトスイッチ１９ａに加わる荷重を調整することが可能となる。

なお、図５に示した構成において、ユニットケース９のレバー９ｂの長さは、一端側をタクトスイッチ１９ａと接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタン２０の押し込み方向に折り曲げた形状にすれば、図５に示すように、本体カバー３までのスペースを狭くしても、テストボタン２０の配置が容易になる。また、漏電遮断器の外形寸法の小形化に際し有利な構成になる。

１ 筐体
２ 本体ベース
３ 本体カバー
３ａ 孔
４ 電源側端子
５ 固定接触子
６ 可動接触子
７ 消弧装置
８ ハンドル
９ ユニットケース
９ａ スリット
９ｂ レバー
９ｂ−１ リブ
１０ 電磁引外し装置
１１ プリント配線板
１２ 一次導体
１３ 負荷側端子
１４ 零相変流器
１５ 過電流引外し機構
１６ 主回路電源
１９ 制御回路
１９ａ タクトスイッチ
１９ｂ 漏電判別回路
１９ｃ テスト信号発生回路
２０ テストボタン
２１ ベース
２２ カバー
１００ 漏電テストスイッチユニット。

Claims (3)

1. 主回路の漏電電流を検出する零相変流器と、この零相変流器が検出した零相電流を判別する漏電判別回路と、外部から手動で押圧できるテストボタンによりオンにされ漏電テスト信号を上記漏電判別回路に入力するタクトスイッチと、上記漏電判別回路に漏電テスト信号が入力されたとき上記主回路を開離するトリップ手段と、上記漏電判別回路及びタクトスイッチを内蔵して漏電テストスイッチユニットを形成するユニットケースとを備え、上記ユニットケースは弾性を有する合成樹脂材で形成され、かつ、弾性変形時に内蔵されたタクトスイッチの作動子を押圧し得るレバーを形成することにより、このレバーの一端側をテストボタンにより押圧したとき上記レバーを介して上記タクトスイッチをオンにするように構成したことを特徴とする漏電遮断器。
2. ユニットケースにスリットを形成することによってレバーを形成し、上記レバーの一端側をタクトスイッチと接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタンで押し込み操作する構成とすることにより、タクトスイッチに対する押し込み力が過大にならないようにしたことを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
3. ユニットケースにスリットを形成することによってレバーを形成し、上記レバーの一端側をタクトスイッチの作動子と接触する位置よりも延長し、その延長端をテストボタンの押し込み方向に折り曲げたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の漏電遮断器。

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