JPH10208608A - 漏電リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各部品の組み込み性が向上し、各部品の組み込
み作業を自動化しやすい漏電リレーを提供する。 【解決手段】プリント基板１４と、漏洩電流の検出対象
となる１次側が貫通する方向がプリント基板１４の厚さ
方向となる零相変流器２６と、零相変流器２６を貫通す
る一対の可動接触子７と、固定接触子５５と、零相変流
器２６の２次側に誘起される電流に応答して出力電流を
発生する電子機器９９と、出力電流が通電されて可動接
点５０を固定接点８から強制開極する電磁石装置５と、
プリント基板１４に設けられて可動接触子７および固定
接触子５５にそれぞれ電気的に接続された端子３０ａ〜
３０ｄとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、漏洩電流が流れ
たときに負荷への給電を遮断する漏電リレーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の漏電リレーは、電源の入
出力端子間に介在する一対の可動接点および固定接点
と、電源の入出力端子間の電路を貫挿する出力によりコ
イルが励磁されたときにプランジャを吸引して一対の可
動接点を固定接点から強制開極する電磁石装置とをベー
スに設置し、零相変流器およびその出力を増幅する増幅
器を構成する電子部品からなる電子機器をプリント基板
に実装していた。

【０００３】しかし、電子機器および零相変流器をプリ
ント基板に実装し、他の部材をベースに取着しているの
で、各部品を組み込みにくいという問題があり、自動化
が困難であった。これに対して、実開平1-96639 号に示
すように、零相変流器、電子機器、入出力端子、可動接
触子、固定接触子、電磁石装置等をプリント基板に取着
しているものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、零相変流器の
１次側の貫通方向がプリント基板の厚み方向に対して直
交方向であり、零相変流器にプリント基板に取着された
たリード線を貫通させることにより零相変流器をプリン
ト基板に取着しているので、やはり各部品の組み込みが
悪く、自動化が困難であるという欠点があった。

【０００５】したがって、この発明の目的は、各部品の
組み込み性が向上し、各部品の組み込み作業を自動化し
やすい漏電リレーを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の漏電リレー
は、プリント基板と、漏洩電流の検出対象となる１次側
が貫通する方向が前記プリント基板の厚さ方向となるよ
うに前記プリント基板に設けられた零相変流器と、可動
接点を有して前記零相変流器を貫通する１次側となる複
数の可動接触子と、前記可動接点に対向する固定接点を
有する固定接触子と、前記プリント基板に実装されて前
記零相変流器の２次側に誘起される漏電検出電流に応答
して所定の出力電流を発生する電子機器と、前記プリン
ト基板に取着され前記出力電流が通電されて励磁するコ
イルを有しこのコイルの励磁により吸引されるプランジ
ャを有して前記可動接点を前記固定接点から強制開極す
る電磁石装置と、前記プリント基板に設けられて前記可
動接触子および前記固定接触子にそれぞれ電気的に接続
された端子とを備えたものである。

【０００７】請求項１の漏電リレーによれば、プリント
基板に全部品を取着するとともに零相変流器の１次側が
プリント基板の厚さ方向に貫通するように零相変流器を
プリント基板に配設し、可動接触子を零相変流器に貫通
したため、従来例と比較して部品の組み込み性が向上
し、各部品の組み込み作業が自動化し易くなる。請求項
２の漏電リレーは、請求項１において、前記固定接触子
と前記可動接触子と前記電磁石装置とを前記プリント基
板に取着される基台に取着したものである。

【０００８】請求項２の漏電リレーによれば、請求項１
の効果のほか、基台に取着される各部品のブロック化が
図れ、プリント基板に対する組立性が向上する。請求項
３の漏電リレーは、請求項１または請求項２において、
前記可動接触子が一対あり、その各基端が前記プリント
基板に貫通し、その間の前記プリント基板に、前記可動
接触子の幅よりも長い長孔を形成したものである。

【０００９】請求項３の漏電リレーによれば、請求項１
または請求項２の効果のほか、プリント基板のパターン
側の可動接触子の基端間の絶縁が図れることとなり、可
動接触子の基端間を近づけることができ、コンパクト化
が図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を図１な
いし図６により説明する。すなわち、この漏電リレー
は、電磁石装置５と、可動接触子７と、プリント基板１
４と、零相変流器２６と、端子３０ａ〜３０ｄと、固定
接触子５５と、電子機器により構成された増幅器９９と
を有する。

【００１１】まず、カバー１と、プリント基板１４およ
び端子３０ａ〜３０ｄを含むベース２と、弾性体を構成
するコイルばね３と、リセット部材４について説明す
る。カバー１は、ばね支持突起９を設けた比較的浅い裏
カバー１０と比較的高さがある表カバー１１からなり、
表カバー１１が裏カバー１０に冠合する。裏カバー１０
の側面に係止凹部１２を形成し（図４参照）、係止凹部
１２に係止する係止爪１３を表カバー１１の内面に形成
し、表カバー１１を裏カバー１０に被せると係止爪１３
が係止凹部１２に係止し、閉じた状態が保持される。ま
た、カバー１の裏カバー１０にプリント基板１４の周囲
に当接してプリント基板１４の略中央部を所定間隔で保
持するプリント基板保持部１５を内周面に段設するとと
もに、底面上に１直線上に形成している。また強度的に
支持を必要とする箇所に円筒状のプリント基板支持筒１
６を設け、その頂面にプリント基板１４の孔３２に嵌合
する突起１７を設けている。表カバー１１は両側に取付
片１８を突設し、取付片１８に取付孔１９を形成し、ま
た上面の一側に端子露出部２０を形成し、その隣接側部
に部材装着孔２１〜２３を形成している。部品装着孔２
１の孔縁にテストボタン６４の割り爪部６４を抜止め係
止している。部品装着孔２２にはリセット部材４の頭部
３５を出没自在に挿通し、部品装着孔２３には凸レンズ
７７を取付けている。

【００１２】ベース２は、ばね支持突起９を挿通する挿
通孔２４を形成したプリント基板１４を有し、部品の支
持を兼ねた基台をもつコイル枠２５をプリント基板１４
に設けており、カバー１に収納されている。プリント基
板１４は、一対の可動接触子７間に流れる不平衡電流す
なわち漏電検出電流を検出する零相変流器２６と、この
零相変流器２６の出力を増幅する増幅器を構成する電子
部品からなる電子機器９９を表カバー１１側に実装し
（図４参照）、裏カバー１０側は導電パターンを設けて
いる。零相変流器２６は中空部２６ａの軸方向すなわち
漏洩電流の検出対象となる１次側の貫通方向がプリント
基板１４に垂直すなわちその厚さ方向になるようにプリ
ント基板１４に取付けられている。コイル枠２５は、中
央部に筒部２５ａを有し、両端部に部品装着部２８およ
び部品装着部２９を設けている。電子機器９９はプリン
ト基板１４に実装されて零相変流器２６の２次側に誘起
される漏電検出電流に応答して所定の出力電流を発生す
るように、公知の手段により構成している。端子３０ａ
〜３０ｄはプリント基板１４に取付けられ、可動接触子
７および固定接触子５５にプリント基板１４の導電パタ
ーンを介して電気的に接続され、裏カバー１０に被せら
れた表カバー１１の端子露出部２０に露出している。３
１はテストスイッチであり、その可動部がテストボタン
６３を押し上げており、テストボタン６３を押すことに
より、可動部が固定部に接触し可動接触子７に不平衡電
流を生じさせるように構成している。このプリント基板
１４は裏カバー１０内に挿入され、図３および図５に示
すようにプリント基板保持部１５およびプリント基板支
持筒１６に支持されている。また表カバー１１が裏カバ
ー１０に被さることにより、表カバー１１の内面に設け
た押さえ部３３でプリント基板１４の浮上りを規制して
いる。

【００１３】コイルばね３は、プリント基板１４が裏カ
バー１０に収納されたプリント基板保持部１５およびプ
リント基板支持筒１６に支持された状態で、プリント基
板１４に形成された挿通孔２４を通してばね支持突起９
がプリント基板１４より突出し、ばね支持突起９の先端
にコイルばね３の一端部が嵌合しコイルばね３の端部は
プリント基板１４の表面に当接している。

【００１４】リセット部材４は、可動枠係止部４０を有
し、ベース２にコイルばね３を介して支持され、コイル
ばね３のばね力に抗して移動したリセット位置と復帰位
置との間を移動する。このリセット部材４は、本体４ａ
の上端部に設けた円柱状の頭部３５と、本体４ａの側部
に突設した一対のガイド片３６と、本体４ａの下面に設
けたばね受け突起８０と、本体４ａのガイド片３６の間
の側面に設けた可動枠係止部４０からなっている。可動
枠係止部４０はプリント基板１４と反対向きとなる上向
きに係止面を有し下面側にガイド傾斜面４０ａを形成し
ている。一方、リセット部材４を摺動自在に位置規制す
るため、コイル枠２５の部品装着部２９に表カバー１１
の部品装着孔２２に整合する頭部挿通孔３３を形成し、
ガイド片３６を摺動自在に係合する縦溝状のガイド部３
４を頭部挿通孔３１の下側に形成し、ガイド部３４の上
端部をガイド片３６の位置規制部としている。そしてコ
イルばね３の上端部をばね受け突起８０に係合してリセ
ット部材４を上方に付勢し、ガイド片３６をガイド部３
４の上端部に係止し、このとき頭部３５が孔３３を挿通
し、表カバー１１の部品装着孔２２より外部に突出して
いる。

【００１５】電磁石装置５は、プリント基板１４に取着
され電子機器９９の出力電流が通電されて励磁するコイ
ル４２を有し、このコイル４２の励磁により吸引される
プランジャ３８を有して可動接点５０を固定接点８から
強制開極するもので、具体的には可動枠６をリセット部
材４から離脱して強制開極する。この電磁石装置５は、
プランジャ３８がリセット部材４の移動方向と交差する
方向すなわち実施の形態ではプリント基板１４に平行に
動作するようにコイル枠２５がプリント基板１４に配置
され、コイル枠２５の中央の筒部２５ａにコイル４２を
巻装し、部品装着部２８側よりプランジャ３８を挿入し
プランジャ３８の後端の細径部３８ｂに復帰ばね４６を
嵌着し、コイル枠２５の側部に配設される逆Ｕ字形のヨ
ーク８２の一端部で復帰ばね４６の後端を支持しプラン
ジャ３８を前方に付勢している。コイル枠２５にヨーク
８２を装着するために、ヨーク８２の一端部８３を挿入
させる切欠４５をコイル枠２５の部品装着部２９に形成
するとともに、ヨーク８２の他端部８４を挿入させる角
形の孔４４をコイル枠２５に形成している。またプラン
ジャ３８の先端の首部３８ａをヨーク８２の他端部８４
より突出させるため、他端部８４に切欠８４ａを形成
し、首部３８ａの付け根側を切欠８４ａの縁部に係止し
プランジャ３８の突出量を規制し、これにより復帰ばね
４６によるプランジャ３８の復帰位置としている。また
コイル４２は不平衡電流を検出する手段である零相変流
器２６の２次側にプリント基板１４に実装された増幅器
を構成する電子機器９９を介して接続されている。した
がって、零相変流器２６の１次側に不平衡電流が流れる
と、２次側に漏電を検出する漏電検出電流が発生し、電
子機器９９により増幅され、漏電応答電流としてコイル
４２に通電されてプランジャ３８が復帰ばね４６に抗し
て吸引され、プランジャ３８の先端部が後退する。なお
コイル枠２５の部品装着部２８の下面に取付突起５７を
設け、プリント基板１４に形成した取付孔５８に嵌着し
てプリント基板１４にコイル枠２５を固定している。

【００１６】可動枠６は、表示用係合部（７０）を有し
リセット部材４と係脱自在に係合するものである。この
可動枠６はリセット部材４の移動方向に移動可能にプラ
ンジャ３８の先端に支持され、プランジャ３８の復帰状
態でリセット部材４を復帰位置からコイルばね３に抗し
て押圧することにより可動枠係止部４０が引っ掛かる受
け部４７を有し、プランジャ３８の動作により受け部４
７が係止解除される。さらに具体的に説明すると、中央
部に受け部４７を有し、その下側にプランジャ３８の先
端の頭部３８ｂを上下方向に移動自在に収容する下面開
口の凹部６ａを形成し、電磁石装置５側にプランジャ３
８の首部３８ａを挿通する切欠（図示せず）を形成して
いる。したがって、プランジャ３８の首部３８ａが切欠
に通るように頭部３８ｂを凹部４９に挿入すると、可動
枠６が上下方向に移動可能となるがプランジャ３８の動
作方向にはプランジャ３８の動作に追従することとな
る。受け部４７は傾斜面を下面に有し、上面側には可動
枠係止部４０のガイド傾斜面４０ａに摺接するガイド傾
斜面４７ａを形成している。また表示用係合部は、可動
枠６に水平に対して斜めに形成した傾斜長孔７０により
形成している。

【００１７】複数の可動接触子７は、可動接点５０を介
して零相変流器２６を貫通する１次側となるもので、可
動枠６に支持され、コイルばね３よりも弱く、リセット
部材４の付勢方向と反対向きのばね力を有し、可動枠６
がリセット部材４に係合した状態で可動接点５０が固定
接触子５５の固定接点８に接触する。この可動接触子７
は基部がベース２に支持され先端部が可動枠２５に係合
して可動枠２５のリセット部材４の復帰方向への移動に
より押し上げられるとともに押し上げ方向に向いた可動
接点５０を先端部に設けている。一対の可動接触子７の
一方は帯板状であって先端側が略Ｚ字形に折曲したよう
に打ち抜かれ、基端側が略直角に板厚方向に折曲されて
いる。他方の可動接触子７も帯板状であるが、全体が略
Ｊ字形で先端側が前記した一方の可動接触子７と反対向
きの略Ｚ字形となるように打ち抜かれ、基端側が略直角
に板厚方向に折曲されている。そして一対の可動接触子
７の基端側に孔５１を形成し、コイル枠２５の部品装着
部２８に形成した突起４６に孔５１を嵌着しかしめ固定
している。また可動接触子７の略Ｚ字に打ち抜かれた部
分よりも先端部の相接近した部分が可動枠２５の可動接
触子押圧部４８に係合し、さらにその先端側に可動接点
５０を固着している。一方可動接触子７の基端側の端部
は零相変流器２６の中空部２６ａを貫通し、プリント基
板１４のスルーホール（図示せず）を貫通して図３に示
すように可動接触子７の端部に切起こした抜止め片５２
が係止し、裏面の導電パターンにはんだ付けされてい
る。この可動接触子７は導電パターンを介して外部接続
端子３０ａ，３０ｂに接続されている。

【００１８】プリント基板１４において一対の可動接触
子７の基端間に可動接触子７の幅よりも長い長孔８９を
プリント基板１４に形成し（図４参照）、可動接触子７
の絶縁を確保している。固定接触子５５は略逆Ｌ字形に
形成され、水平となる上片に可動接点５０が対向する固
定接点８が固着されている。コイル枠２５の部品装着部
２９の両側下面に凹溝５６が形成され、凹溝５６の内側
面に固定接触子５５の上片の両側を挿入する溝５６ａを
形成し（図３参照）、固定接点８を凹溝５６内に位置さ
せている。

【００１９】ここで、コイル枠２５は前記した固定接触
子５５と可動接触子７と電磁石装置５をプリント基板１
４に取着する基台を構成している。また固定接触子５５
の下端部がプリント基板１４のスルーホールに貫通され
て下端部に切起こした抜止め片９０により抜止めされて
取付られ、導電パターンにはんだ付けされ、導電パター
ンを介して外部端子３０ｃ，３０ｄに接続されている。
そしてこの固定接触子５５はコイル枠２５の突起５７と
ともにコイル枠２５の固定を兼ねるものである。なおコ
イル枠２５は前記したように表カバー１１の内面の押さ
え突起９１によりヨーク８２が押さえられ（図３）、ま
た表カバー１１の内面で部品装着部２９が押さえられ、
表カバー１１を裏カバー１０に固定することにより裏カ
バー１０と表カバー１１との間にプリント基板１４およ
びコイル枠２５が挟持される。なお、５９は凹溝５６の
溝５６ａに係止する固定接触子５５の抜止め爪である。

【００２０】表示部材６８は、軸支部９３に軸支される
軸部６９を有し、表示用係合部である傾斜長孔７０に係
合する係合片７１を有しさらに表示部７２を有する。こ
の表示部材６８は中間に設けた軸部６９が基台である部
品装着部２９に設けた軸支持部９２の先端に略半円筒状
に切欠形成した軸支部９３とプリント基板１４との間に
回転自在に挟持支持され、一端側に設けた係合片７１が
可動枠６に水平に対して斜めに形成した傾斜長孔７０に
係合し、反対側端部に設けた表示部７２が表カバー１１
の表示穴となる部品装着孔２３に対向している。

【００２１】漏電リレーの動作について図６により説明
する。図６（ａ）はリセッ部材４の可動枠係止部４１に
可動枠６の受け部４７が係止している状態であり、コイ
ルばね３のばね力により可動接触子７が押し上げられて
可動接点５０が固定接点８に接触している。したがっ
て、端子３０ａ，３０ｂと端子３０ｃ，３０ｄとの間に
電流が流れ、漏洩電流がないときは一対の可動接触子７
間は平衡電流が流れるため零相変流器２６の２次側に漏
電応答電流が誘起されない。漏洩電流があると、不平衡
電流が可動接触子７に流れ零相変流器２６の２次側に検
出電流として漏電応答電流が誘起され、これが増幅器に
より増幅されてコイル４２に励磁電流が流れる。このた
め、図６（ａ）の矢印のようにプランジャ３８が吸引さ
れ後退動作し、可動枠係止部４１から受け部４７が外れ
る。その結果、可動接触子７のばね力により可動枠６が
プランジャ３８の頭部３８ｂにガイドされて下方に移動
し、可動接点５０が固定接点８から離れて図６（ｂ）に
示すようになる。これにより端子３０ａ，３０ｂと端子
３０ｃ，３０ｄ間の電流が停止し漏電遮断され、この電
流の停止によりコイル４２に励磁電流が流れなくなる
と、プランジャ３８が復帰ばね４６により復帰し、図６
（ｃ）に示すようになる。この状態でリセット部材４を
コイルばね３を圧縮して押圧しリセット位置に移動させ
ると、可動枠係止部４０と受け部４７がガイド傾斜面４
０ａ，４７ａに沿って摺動し可動枠係止部４０が受け部
４７に係合し、リセット部材４の押圧を離すとコイルば
ね３の復帰作用により可動枠２５を引上げ、これに伴っ
て可動接触子７を押し上げ、可動接点５０が固定接点８
に接触し、図６（ａ）のリセット完了状態となる。

【００２２】また、可動枠２５の前記の動作に連動して
係合片７１が移動するため接点表示部材６８が軸部６９
を支点に回動し、図５に示すように表示部７２が部品装
着孔２３の下側に位置してオフ表示を行い、可動枠２５
が可動接点５０が接触するように上昇動作すると、表示
部材６８が回動して表示部７２が表示窓２３から離れ
る。

【００２３】この実施の形態によれば、プリント基板１
４に全部品を取着するとともに零相変流器２６の１次側
がプリント基板１４の厚さ方向に貫通するように零相変
流器２６をプリント基板１４に配設し、可動接触子７を
零相変流器２６に貫通したため、従来例と比較して部品
の組み込み性が向上し、各部品の組み込み作業が自動化
し易くなる。

【００２４】また固定接触子５５と可動接触子７と電磁
石装置５とをプリント基板１４に取着される基台に取着
したため、基台に取着される各部品のブロック化が図
れ、プリント基板１４に対する組立性が向上する。さら
に可動接触子７が一対あり、その各基端がプリント基板
１４に貫通し、その間のプリント基板１４に、可動接触
子７の幅よりも長い長孔８９を形成したため、プリント
基板１４のパターン側の可動接触子７の基端間の絶縁が
図れることとなり、可動接触子７の基端間を近づけるこ
とができ、コンパクト化が図れる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の漏電リレーによれば、プリン
ト基板に全部品を取着するとともに零相変流器の１次側
がプリント基板の厚さ方向に貫通するように零相変流器
をプリント基板に配設し、可動接触子を零相変流器に貫
通したため、従来例と比較して部品の組み込み性が向上
し、各部品の組み込み作業が自動化し易くなる。

【００２６】請求項２の漏電リレーによれば、請求項１
の効果のほか、基台に取着される各部品のブロック化が
図れ、プリント基板に対する組立性が向上する。請求項
３の漏電リレーによれば、請求項１または請求項２の効
果のほか、プリント基板のパターン側の可動接触子の基
端間の絶縁が図れることとなり、可動接触子の基端間を
近づけることができ、コンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態の分解斜視図である。

【図２】その部分拡大図である。

【図３】組立状態の断面図である。

【図４】表カバーを外した状態の平面図である。

【図５】可動接点が開離した状態の断面図である。

【図６】漏電リレーの動作を説明する説明図てある。

【符号の説明】

５ 電磁石装置 ７ 可動接触子 ８ 固定接点 １４ プリント基板 ２５ 基台となるコイル枠 ２６ 零相変流器 ３０ａ〜３０ｄ端子 ３８ プランジャ ４２ コイル ５０ 可動接点 ５５ 固定接触子 ８９ 長孔 ９９ 電子機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 厚生 三重県津市大字半田564番地の１ 三重金 属工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板と、漏洩電流の検出対象と
   なる１次側が貫通する方向が前記プリント基板の厚さ方
   向となるように前記プリント基板に設けられた零相変流
   器と、可動接点を有して前記零相変流器を貫通する１次
   側となる複数の可動接触子と、前記可動接点に対向する
   固定接点を有する固定接触子と、前記プリント基板に実
   装されて前記零相変流器の２次側に誘起される漏電検出
   電流に応答して所定の出力電流を発生する電子機器と、
   前記プリント基板に取着され前記出力電流が通電されて
   励磁するコイルを有しこのコイルの励磁により吸引され
   るプランジャを有して前記可動接点を前記固定接点から
   強制開極する電磁石装置と、前記プリント基板に設けら
   れて前記可動接触子および前記固定接触子にそれぞれ電
   気的に接続された端子とを備えた漏電リレー。
2. 【請求項２】 前記固定接触子と前記可動接触子と前記
   電磁石装置とを前記プリント基板に取着される基台に取
   着した請求項１記載の漏電リレー。
3. 【請求項３】 前記可動接触子は一対有し、その各基端
   が前記プリント基板に貫通し、前記可動接触子の間の前
   記プリント基板に、前記可動接触子の幅よりも長い長孔
   を形成した請求項１または請求項２記載の漏電リレー。