(57)【要約】【課題】  一枚のプリント基板に回路構成部品を実装した漏電保護リレーにおけるプリント基板の小形コンパクト化を容易にする構造。【解決手段】  一枚の矩形のプリント基板５の表面側に電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2を一列に配置し、両切り常閉接点からなる常閉接点部６、常閉接点開放用リレーコイル１５、漏電検出部８、漏洩電流検出用ＺＣＴ７、トランスレスの直流電源部１１を実装する。各電源端子Ｌ1、Ｌ2からプリント基板５ａと平行に可動接点板２１ａ、２１ｂを延在させ、各負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2からプリント基板５ａと平行に１枚ずつ固定接点板２２ａ、２２ｂを延在させて、各可動接点板２１ａ、２１ｂを対応する固定接点板２２ａ、２２ｂに接触させて常閉接点を構成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相交流電路に接続される電源端子および負荷端子と、この電源端子と負荷端子間に接続された電路遮断用リレー接点を有する常閉接点部およびリング状の漏洩電流検出用ＺＣＴと、このＺＣＴの検出信号に基づいてリレーコイルにより前記リレー接点を開放する漏電検出部と、前記電源端子に接続されたトランスレスの前記漏電検出部用直流電源部と、を共通のプリント基板に配設した漏電保護リレーであって、
前記リレー接点は、前記電源端子および負荷端子のいずれか一方から延在した金属板製可動接点板と他方から延在した金属板製固定接点板を有し、この可動接点板と固定接点板を接続して常閉接点を構成したことを特徴とする漏電保護リレー。
【請求項２】
前記可動接点板または固定接点板の少なくとも一方を前記リング状ＺＣＴ内に挿通した請求項１に記載の漏電保護リレー。
【請求項３】
前記プリント基板に部品取付穴を設け、この部品取付穴に前記リング状ＺＣＴを、当該ＺＣＴの軸方向がプリント基板面と平行ないし概ね平行となる縦置き姿勢で嵌入した請求項１又は２に記載の漏電保護リレー。
【請求項４】
前記プリント基板の表面上に前記電源端子および負荷端子を横一列に配置し、この電源端子および負荷端子と並列にして前記固定接点板をその長さ方向がプリント基板と略平行になるように延在させると共に、前記電源端子または負荷端子と前記固定接点板の間に前記可動接点板をその長さ方向がプリント基板と略垂直になるように延在させた請求項１〜３のいずれか一項に記載の漏電保護リレー。
【請求項５】
前記可動接点板は、前記プリント基板に設けた接点挿通穴を貫通する請求項４に記載の漏電保護リレー。
【請求項６】
前記固定接点板の前記可動接点板と反対側に前記リレーコイルを、そのコイル軸方向を電源端子および負荷端子の列方向に直交させて配置した請求項４又は５に記載の漏電保護リレー。
【請求項７】
前記直流電源部は、前記常閉接点部と降圧用制限抵抗と第１半波整流器を介して前記リレーコイルに前記単相交流電路より低圧の直流電圧を印加する第１電源回路と、前記常閉接点部のリレー接点に並列に追加したコイル専用常閉接点と第２半波整流器を介して前記リレーコイルに前記単相交流電路と同圧の直流電圧を印加する第２電源回路とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の漏電保護リレー。
【請求項８】
前記直流電源部は、前記常閉接点部と降圧用制限抵抗と第１半波整流器を介して前記リレーコイルに前記単相交流電路より低圧の直流電圧を印加する第１電源回路と、前記常閉接点部のリレー接点に並列に追加したコイル専用常閉接点を前記第１電源回路の前記降圧用制限抵抗と第１半波整流器の中間点に接続して、当該コイル専用常閉接点と第１半波整流器を介して前記リレーコイルに前記単相交流電路と同圧の直流電圧を印加する第３電源回路とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の漏電保護リレー。
【請求項９】
前記常閉接点部のリレー接点用可動接点板と前記コイル専用常閉接点の可動接点を一体に形成すると共に、前記コイル専用常閉接点の前記可動接点に対応する固定接点を前記リレー接点用固定接点板と個別に備えた請求項７又は８に記載の漏電保護リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器などに設置される漏電保護リレーに関し、詳しくは、水漏れなどによる漏電を検出する漏電リレー等の負荷容量、数Ａ〜２０Ａ程度の負荷を直接切り離すことが可能な漏電保護機能搭載のリレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば給湯器では、感電防止を目的として水漏れなどによる漏電を検出するために漏電ブレーカまたは漏電リレー等の漏電保護機能搭載のリレーが組み込まれている。この漏電保護機能搭載の漏電保護リレーは、１００Ｖの単相交流電路の電源側と負荷側間に接続されたＺＣＴ（零相変流器）を備え、このＺＣＴに流れる漏電電流に基づいて単相交流電路での漏電を検出する漏電検出部と、負荷回路を切り離すための両切り常閉接点のリレ−接点を備えた回路構成（例えば、特許文献１参照）が一般的である。
【０００３】
漏電保護リレーでは、単相交流電路に水漏れなどによる漏電電流が流れると、ＺＣＴに流れる漏電電流を漏電検出部で検出し、その漏電検出部からの検出信号によりＺＣＴの電源側に設けたリレー接点を開放する。このリレー接点の開放で単相交流電路の電源側と負荷側を遮断することにより、その負荷側に接続された給湯器などの負荷を保護するようにしている。
【０００４】
例えば、漏電保護リレーの一般的回路例を図９に、一枚のプリント基板を使用した構造例を図１０に示す。図１０は、１枚のプリント基板５上に一対ずつの電源端子Ｌ1、Ｌ2および負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2と、鎖線で示す常閉接点部６とリレーコイル１５と漏電検出部８、図１０と図１１に示す漏洩電流検出用ＺＣＴ７、図９に示すトランスレスの直流電源部１１の各回路部品を実装し、各回路部品を適宜にジャンパー線１８やプリント基板５に形成した導電パターン１９で配線接続している。
【０００５】
図９に示す電源端子Ｌ1、Ｌ2および負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2は、低圧（１００Ｖ）の単相交流電路１に接続される。一対の電源端子Ｌ1、Ｌ2に交流電源２が接続され、一対の負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2に給湯器などの負荷３が接続される。常閉接点部６は、両切り常閉接点のリレー接点６ａ、６ｂを備え、直流電源部１１と漏電検出部８の間に接続されたリレーコイル１５の励磁で開放される。直流電源部１１は、単相交流電路１の交流を半波整流する半波整流器１２と平滑コンデンサ１４および降圧する制限抵抗１３を備え、降圧された直流電圧をリレーコイル１５に印加する。漏電検出部８は直流低電圧電源１６と、ＺＣＴ７の検出信号から漏洩電流を検出すると、サイリスタ１０を導通させてリレーコイル１５を励磁させる漏電検出回路９を備える。
【０００６】
なお、図１０に示すプリント基板５の表面一部に設けた常閉接点部６は、対になった可動接点部分と固定接点部分を有し、この各接点部分から引き出した端子を一旦プリント基板５の裏面の導電パタ−ン１９に半田付けしたものを、延長パタ−ンを介して電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2に配線接続している。
【特許文献１】特開２００４−１９１００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような一枚のプリント基板上に電源端子と負荷端子の端子部と直流電源部、リレー接点部とＺＣＴ部、漏電検出部を実装した漏電保護リレーは、給湯器などの機器内の限られた狭いスペ−ス内に設置されるため、小形化が望まれるが、その小形化が次の理由で難しい。
【０００８】
（１）図９において、漏電発生時に感電防止の安全性を確保するのに単相交流電路１から負荷３を安全に切り離すため、単相交流電路１に接続する常閉接点部６は両切りの常閉接点にすることが要求される。この両切りの常閉接点を確実に開放させるため、電流容量が大きくなるほど励磁時の磁力が大きなリレーコイル１５を使用する必要があり、リレーコイル１５を含む常閉接点部６の小形化が難しい。
【０００９】
（２）図１０において、一枚のプリント基板５上にＡＣ１００Ｃ回路や複数電圧のＤＣの低圧回路が混在して設けられるため、プリント基板５上の導電パターン１９のパターン設計における絶縁距離確保や、接点容量に応じた太い幅広の導電パタ−ン設計が必要となって、必然的にプリント基板が大きくなり、小形化が難しい。
【００１０】
（３）図９において、直流電源部１１はトランスレス設計によって小形化を図り、制限抵抗１３により電圧降下でＡＣ１００ＶからＤＣ２４Ｖや１２Ｖに降圧して使用するのが一般的である。この場合、常閉接点部６のリレーコイル１５は、本来ならば制限抵抗なしでＤＣ１００Ｖ設計が好ましいが、コイルスペースを小さくするために制限抵抗１３を利用して降圧して使用するようにして小形化すると、必要な接点圧力に応じた十分な駆動力が得難くなり、これがリレーコイル側の小形化を難しくしている。
【００１１】
（４）図１０と図１１に示すように、リング状のＺＣＴ７をプリント基板５上に軸方向が垂直となるように横置き仕様で設置して、ＺＣＴ７内にジャンパー線１８を挿通して負荷電流を流している。この場合、ジャンパー線１８に半田接続される導電パターン１９を、負荷電流が流れる幅広パターンにする必要があり、これがプリント基板５の小形化を難しくしている。
【００１２】
本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、プリント基板の小形化を容易にし、常閉接点開放の漏電保護動作を確実にした信頼性の高い漏電保護リレーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の目的を達成するため、本発明は、単相交流電路に接続される電源端子および負荷端子と、この電源端子と負荷端子間に接続された電路遮断用リレー接点を有する常閉接点部およびリング状の漏洩電流検出用ＺＣＴと、このＺＣＴの検出信号に基づいてリレーコイルによりリレー接点を開放する漏電検出部と、電源端子に接続されたトランスレスの漏電検出部用直流電源部とを一枚の共通のプリント基板に配設した漏電保護リレーにおいて、前記リレー接点は、電源端子および負荷端子のいずれか一方から延在した金属板製可動接点板と他方から延在した金属板製固定接点板を有し、この可動接点板と固定接点板を接続して常閉接点を構成したことを特徴とする。
【００１４】
ここで、単相交流電路の電路遮断用リレー接点は、両切り常閉接点が適用できる。電源端子と負荷端子はそれぞれ一対で構成され、一対の電源端子のそれぞれから１枚ずつの可動接点板または固定接点板が延在され、一対の負荷端子のそれぞれから１枚ずつの固定接点板または可動接点板が延在される。可動接点板を電源端子から延在させ、固定接点板を負荷端子から延在させる、或いは、可動接点板を負荷端子から延在させ、固定接点板を電源端子から延在させることができる。可動接点板と固定接点板のそれぞれは、プリント基板と構造的に分離した状態で電源端子および負荷端子から延在させた帯板状の金属板である。これら各端子からの接点板の延在とは、各端子を構成する金属板の一部を延長させて延在させた構造、各端子に別体の金属板を半田付けや加締めで接続して延在させた構造、或いは、プリント基板の端子取付部に形成した中継パターンを介して延在させた構造である。可動接点板の接点部分が固定接点板の接点部分に常時接触して常閉接点を構成し、可動接点板がプリント基板上に設置したリレーコイルの励磁により直接的または操作杆などを介して間接的に固定接点板から離れて接点開放の動作をする。
【００１５】
以上のようにプリント基板上に設置した電源端子と負荷端子に直接に可動接点板と固定接点板を設けて常閉接点を構成することで、プリント基板に設けた各種構成部品の配線接続用導電パターンを介することなく常閉接点部を構成できて、構成部品の簡素化ができ、プリント基板全体の小形コンパクト化が容易になる。また、構成部品の簡素化で組立工数が低減でき、漏電保護リレーの低コスト化が容易になる。さらに、負荷機器の大きな電流である負荷電流は電源端子から可動接点板、固定接点板、負荷端子に流れて、プリント基板上の導電パタ−ンを流れないので、プリント基板の導電パタ−ンは、コイル電流及び漏電検出部のための微少電流の直流電流を流すだけの細いパタ−ンで形成でき、かつ、高電圧部の一部が分離されているので導電パターン間の絶縁距離の確保が容易になるので、プリント基板のさらなる小形化が容易になる。
【００１６】
また、本発明においては、可動接点板または固定接点板の少なくとも一方をリング状のＺＣＴ内に挿通することができる。ここでのリング状ＺＣＴは、単相交流電路を囲んで漏電電流を検出するリングコアを有する零相変流器で、リングコアの中に帯板状の可動接点板または固定接点板の少なくとも一方を挿通する。このようにすれば、プリント基板におけるＺＣＴの設置スペースと可動接点板、固定接点板の設置スペースの一部が共用できて、プリント基板の小形コンパクト化上に有利となる。
【００１７】
本発明においては、プリント基板に表裏面を貫通させて形成した部品取付穴にリング状ＺＣＴを、このＺＣＴの軸方向がプリント基板面と平行ないし概ね平行となる縦置き姿勢で嵌入することができる。
【００１８】
ここでの平行ないし概ね平行な縦置き姿勢とは、プリント基板にリング状ＺＣＴが、その軸方向がプリント基板と平行な垂直姿勢ないし少し傾いた傾斜姿勢のことで、傾斜姿勢から垂直姿勢に近付くほどプリント基板におけるＺＣＴの設置面積が小さくなり、部品取付穴が小さくなる。リング状ＺＣＴは、リングコアを貫通する貫通穴方向の幅寸法に対してＺＣＴ面の方がプリント基板面に対する設置面積が少ないので、プリント基板に垂直ないし傾斜姿勢で設置することで、プリント基板を小形にすることができる。かつ、ＺＣＴ貫通穴を通す固定接点板または可動接点板を直線的に配置できるので、固定接点板または可動接点板の構成が簡単となり、さらに、ＺＣＴ貫通穴が小さい場合であっても固定接点板または可動接点板が直線的に構成して貫通させることができる有利さがある。また、部品取付穴にＺＣＴを嵌入させることで、プリント基板の表裏両面側にＺＣＴを露出させて、プリント基板の裏面側スペースの有効利用が図れる。
【００１９】
また、本発明においては、プリント基板の表面上に電源端子および負荷端子を横一列に配置し、この電源端子および負荷端子と並列にして固定接点板をその長さ方向がプリント基板と略平行になるように延在させると共に、電源端子または負荷端子と固定接点板の間に可動接点板をその長さ方向がプリント基板と略垂直になるように延在させた構造とすることができる。
【００２０】
この場合、電源端子と負荷端子間の負荷電流通路が最短近くまで短くできる。負荷電流通路が短くできる分、流路内の抵抗値が小さくでき、温度上昇を低く抑えることが容易になる。また、導電材料の使用量も少なくできると共に、高電圧部を電源端子と負荷端子周辺に配置することで低電圧部と分離し易くなって絶縁設計が容易となる。また、可動接点板を電源端子と対向させてプリント基板に対して垂直に設けることができ、プリント基板の小形化に有利となる。
【００２１】
本発明においては、プリント基板に対して略垂直に延在させる可動接点板は、プリント基板に設けた接点挿通穴を貫通させることが望ましい。このようにすることで、可動接点板に接点開放動作し易い長い弾性板を使用しても、プリント基板の表裏面から大きく突出せず、プリント基板が小形コンパクトなものとなる。
【００２２】
また、本発明においては、プリント基板に横一列に配置した電源端子と負荷端子に並列な上記固定接点板の可動接点板と反対側にリレーコイルを、そのコイル軸方向を電源端子および負荷端子の列方向に直交させて配置することができる。
【００２３】
この場合、リレーコイルが可動接点板の開閉操作方向に合わせて配置される。縦横のある矩形のプリント基板の縦方向長が電源端子と可動接点板、固定接点板とリレーコイルの各縦方向寸法で決まるが、ここでは可動接点板を電源端子と対向してプリント基板に垂直に設けたことにより、可動接点板と固定接点板で構成される常閉接点部は縦方向に対して小さくでき、相対的にリレーコイルの軸方向が長くできることになる。その結果、リレーコイルのコイル巻き数を多くすることができ、常閉接点の操作力を高めることが容易になる。
【００２４】
本発明においては、直流電源部は、常閉接点部と降圧用制限抵抗と第１半波整流器を介してリレーコイルに単相交流電路より低圧の直流電圧を印加する第１電源回路と、常閉接点部のリレー接点に並列に追加したコイル専用常閉接点と第２半波整流器を介してリレーコイルに単相交流電路と同圧の直流電圧を印加する第２電源回路とを有する構造とすることができる。
【００２５】
この直流電源部においては、常時は、電源端子とコイル専用常閉接点の負荷側の両方から直流電源が供給され、漏電検出部が動作して常閉接点が開放された後はリレーコイルには制限抵抗を介し電流が供給されて接点は開放状態のままとなり、手動復帰か電源側の停電があるまで自己保持状態となる。従って、常閉接点が開放されるまでの間、リレーコイルには制限抵抗を介さずに直流電流が供給されるので、コイルに大きな電流を与えることができ、このため小さなコイルで強力な磁力を得ることが可能となり、接点圧が大きくとれ、鉄心断面積の小さい小形のリレー接点機構が可能となる。なお、常閉接点が開放された後の自己保持電流は、リレーコイルを励磁する磁気回路が閉磁路となるので、自己保持電流は小さくてよく、制限抵抗での損失が小さく、制限抵抗自体も小さなもので済む有利さがある。さらに、負荷供給用両切り常閉接点が開放時の電源端子と負荷端子間の耐電圧試験の要求性能は、コイル専用常閉接点で絶縁されるので確保される。この場合コイル専用常閉接点は、片切り接点であってもよい。
【００２６】
また、上記直流電源部は、常閉接点部と降圧用制限抵抗と第１半波整流器を介してリレーコイルに単相交流電路より低圧の直流電圧を印加する第１電源回路と、常閉接点部のリレー接点に並列に追加したコイル専用常閉接点を第１電源回路の降圧用制限抵抗と第１半波整流器の中間点に接続して、コイル専用常閉接点と第１半波整流器を介してリレーコイルに単相交流電路と同圧の直流電圧を印加する第３電源回路を備えた構造とすることができる。この場合、半波整流器が第１電源回路と第３電源回路に共用できて、部品点数の低減、コストダウンが図れる。
【００２７】
また、本発明においては、常閉接点部のリレー接点用可動接点板とコイル専用常閉接点を一体に形成すると共に、コイル専用常閉接点の可動接点に対応する固定接点をリレー接点用固定接点板と個別に備えた構造とすることができる。このようにすることで、一枚の金属板で常閉接点部のリレー接点用可動接点板とコイル専用常閉接点が共通にできて、接点構造の部品点数、組立工数の低減が図れる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、プリント基板上に設置した電源端子と負荷端子に延在させて接続した可動接点板と固定接点板で常閉接点部を構成したので、プリント基板の導電パターンを介することなく常閉接点部が構成できて、プリント基板の小形コンパクト化が容易になる。また、負荷電流が電源端子から可動接点板、固定接点板、負荷端子に流れて導電パタ−ンを流れず、導電パタ−ンを微少電流を流すだけの細いパタ−ンで形成でき、しかも、導電パターン間の絶縁距離の確保が容易になるので、プリント基板のさらなる小形化が可能となる。
【００２９】
また、プリント基板に横一列に配置した電源端子と負荷端子に並列的に配置した固定接点板の可動接点板と反対側にリレーコイルを配置することで、プリント基板を大形化することなくリレーコイルの軸方向長さを増大させてコイル巻き数を多くすることができ、常閉接点部への操作力を高めて、漏電保護動作の信頼性を上げることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、実施の形態を図１〜図８、図９を参照して説明する。なお、図９〜図１１を含む全図において、同一または相当部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００３１】
図１〜図４に示される実施の形態は、図９の一般的な回路構成の漏電保護リレーに適用したもので、図１及び図２（Ａ）（Ｂ）が第１の実施の形態、図３及び図４（Ａ）（Ｂ）が第２の実施の形態である。
【００３２】
図１の第１の実施の形態は、一枚の矩形のプリント基板５ａの表面側に一対ずつの電源端子Ｌ1、Ｌ2および負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2を固定し、図９に示す常閉接点部６、リレーコイル１５、漏電検出部８、漏洩電流検出用ＺＣＴ７、トランスレスの直流電源部１１の各回路構成部品を実装する。矩形のプリント基板５ａの縦方向両端部に、一対ずつの電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2が立設される。
【００３３】
各電源端子Ｌ1、Ｌ2からプリント基板５ａと平行に１枚ずつ可動接点板２１ａ、２１ｂが延在し、各負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2からプリント基板５ａと平行に１枚ずつ固定接点板２２ａ、２２ｂが延在する。可動接点板２１ａ、２１ｂと固定接点板２２ａ、２２ｂのそれぞれは帯板状の金属板で、それぞれの基端部が対応する各端子に半田付けや加締めで接続され、或いは、対応する各端子を形成する金属端子板の一部を延長させた構成とすることができる。一方の電源端子Ｌ1と一方の負荷端子Ｌ’1が対向し、この両端子間で可動接点板２１ａと固定接点板２２ａが互いに相手側へと延在し、先端部同士が接触して常閉接点部６の一方のリレー接点６ａを構成する。また、他方の電源端子Ｌ2と負荷端子Ｌ’2が対向して、この両端子間で可動接点板２１ｂと固定接点板２２ｂが互いに相手側へと延在し、先端部同士が接触して常閉接点部６の他方のリレー接点６ｂを構成する。帯板状の可動接点板２１ａ、２１ｂと固定接点板２２ａ、２２ｂのそれぞれは、板厚方向と長さ方向がプリント基板５ａと平行になるように縦配列で設置され、一対の可動接点板２１ａ、２１ｂが平行に対向し、一対の固定接点板２２ａ、２２ｂが平行に対向する。一対の固定接点板２２ａ、２２ｂがリング状ＺＣＴ７の貫通穴２４に挿通される。
【００３４】
リング状のＺＣＴ７は、図１０のものと同一である。図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、プリント基板５ａの一部に矩形の部品取付穴２３を形成し、ここにＺＣＴ７を縦置き仕様で嵌入する。部品取付穴２３は、リング状ＺＣＴ７の直径より短い長さとＺＣＴ７の幅より少し大きな幅を有する矩形穴で、ここにＺＣＴ７の外周一部を嵌入する。図２（Ｂ）に示す嵌入前のＺＣＴ７は、外周一部から一対の引出線２５を有する。プリント基板５ａの表面側から引出線２５を部品取付穴２３に挿入し、ＺＣＴ７の外周一部を部品取付穴２３に嵌入して係止させると、部品取付穴２３でＺＣＴ７が位置決めされて、安定した縦置き仕様で保持される。このとき、ＺＣＴ７の貫通穴２４が図２（Ａ）に示すように、プリント基板５ａの表面より上の位置に保持され、この貫通穴２４に固定接点板２２ａ、２２ｂを貫通させる。この貫通により、単相交流電路における漏電電流がＺＣＴ７で検出される。
【００３５】
以上のように一対ずつの電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2のそれぞれに可動接点板２１ａ、２１ｂと固定接点板２２ａ、２２ｂを延在させて常閉接点部６を構成し、可動接点板２１ａ、２１ｂと固定接点板２２ａ、２２ｂに負荷電流を流すことで、プリント基板５ａに形成する導電パターンは、リレーコイル１５のコイル電流や漏電検出部８の微少電流を流すだけの細いパターンのみとなり、プリント基板全体の小形コンパクト化ができると共に、高電圧部の一部を分離させて導電パターン間の絶縁距離の確保が容易になる。
【００３６】
また、プリント基板５ａの部品取付穴２３にリング状ＺＣＴ７の外周一部を嵌入することで、プリント基板５ａにおけるＺＣＴ設置面積が小さくなり、プリント基板５ａの小形化を容易にする。また、プリント基板５ａの部品取付穴２３にＺＣＴ７を嵌入させて、プリント基板５ａの表裏両面側にＺＣＴ７を露出させることで、プリント基板全体の厚さの低減や裏面側スペースの有効利用が可能となり、より小形コンパクト化が図れる。
【００３７】
図３の第２の実施の形態は、矩形のプリント基板５ｂの一辺の端部上に一対の電源端子Ｌ1、Ｌ2と一対の負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2の計４端子を横一列に配置し、各電源端子Ｌ1、Ｌ2から可動接点板２１ａ、２１ｂを、その長さ方向がプリント基板５ｂとほぼ垂直となる姿勢で延在させ、各負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2から固定接点板２２ａ、２２ｂを、その長さ方向がプリント基板５ｂに対してほぼ平行となる姿勢で延在させている。各負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2から延在する一対の固定接点板２２ａ、２２ｂが平行に対向して、リング状ＺＣＴ７を貫通する。ＺＣＴ７は、プリント基板５ｂに形成した部品取付穴２３に嵌入されて位置決め保持される。一対の負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2から固定接点板２２ａ、２２ｂが横一列の端子配列方向と平行な方向に延在し、それぞれの先端部が対応する一対の可動接点板２１ａ、２１ｂの先端部に接触して常閉接点を構成する。
【００３８】
一対の電源端子Ｌ1、Ｌ2と対応する固定接点板２２ａ、２２ｂの先端部間に可動接点板２１ａ、２１ｂの先端部が配置され、この固定接点板２２ａ、２２ｂの可動接点板と反対側のプリント基板５ｂ上にリレーコイル１５が設置される。リレーコイル１５は、そのコイル軸方向を電源端子Ｌ1、Ｌ2の方向に向けて配置される。リレーコイル１５を励磁すると、図示しない操作杆がコイル軸方向に移動して一対の可動接点板２１ａ、２１ｂの上端部を押圧し、常閉接点を開放する。
【００３９】
図４に一方の可動接点板２１ａの具体例を示す。可動接点板２１ａは、電源端子Ｌ1のプリント基板５ｂの裏面に突出させた端子部２８に半田付けや加締めで接続される基端部からＵ字状に屈曲してプリント基板５ｂに形成した接点挿通穴２７に挿通される。他方の可動接点板２１ｂも同様な構造である。一対の可動接点板２１ａ、２１ｂをプリント基板５の裏面から表面へと延在させることで、全長を長くして接点開閉の弾性動作をし易くし、また、全長が長くてもプリント基板５ｂの表面側と裏面側での突出長を小さくしてコンパクト化を容易にする。
【００４０】
図３のようにプリント基板５ｂに電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2を横一列に配置することで、電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2の間の負荷電流通路が最短にでき、この流路内の抵抗値を小さくして温度上昇を低く抑えることができる。また、この最短の負荷電流通路は高電圧部であり、この高電圧部を電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2の周辺に配置することで、他の低電圧部と分離し易くなって絶縁設計が容易になる。
【００４１】
また、横一列の電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2の配列方向にリレーコイル１５のコイル軸方向を直交させることで、プリント基板５ｂの縦方向長さ（図３で上下方向長さ）を大きくすることなくリレーコイル１５のコイル軸方向長さを増大させてコイル巻き数を多くすることができる。従って、リレーコイル１５による常閉接点部６への操作力を高めることができ、漏電保護動作を確実なものにすることができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施の形態を、図５〜図８で説明する。
【００４３】
図５は、プリント基板５ｃに一対ずつの電源端子Ｌ1、Ｌ2と負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2を横一列に配置した図３の実施の形態の変形例を示す。この図５の実施の形態は、図７の漏電保護リレー回路を有する。図７に示す常閉接点部６は、両切り常閉接点のリレー接点６ａ、６ｂとは別個にコイル専用常閉接点６ｃを追加している。このコイル専用常閉接点６ｃは、一方のリレー接点６ａの電源側に接続される。また、図７に示す直流電源部１１は、図９と同様な常閉接点部６と降圧用制限抵抗１３と第１半波整流器１２ａを介してリレーコイル１５に単相交流電路１より低圧の直流電圧を印加する第１電源回路３１と、常閉接点部６のリレー接点に並列に追加したコイル専用常閉接点６ｃと第２半波整流器１２ｂを介してリレーコイル１５に単相交流電路１と同圧の直流電圧を印加する第２電源回路３２を備える。
【００４４】
図７の直流電源部１１の場合、平常時は電源端子Ｌ1、Ｌ2とコイル専用常閉接点６ｃの負荷側の両方から直流電源が供給され、漏電検出部８が動作して常閉接点部６のリレー接点６ａ、６ｂが開放されると、リレーコイル１５に制限抵抗１３で降圧された電圧が印加されてリレー接点６ａ、６ｂが開放状態のままとなる。常閉接点部６が開放されるまでの間、リレーコイル１５に制限抵抗１３を介さない単相交流電路１と同圧の直流電圧が印加されるので、常閉接点部６を開放する際にリレーコイル１５に大きな励磁電流を与えることができる。そのため、小さなコイルで強力な磁力を得ることができ、接点圧が大きくとれ、鉄心断面積の小さい小形のリレー接点機構が可能となる。また、常閉接点部６が開放された後の自己保持電流が小さくできて、制限抵抗１３での損失を小さく抑えることができる。
【００４５】
上記コイル専用常閉接点６ｃを備えた常閉接点部６の具体的構造例が図５に示される。図５に示す電源端子Ｌ1、Ｌ2のそれぞれにプリント基板５ｃと垂直な方向で可動接点板２１ａ、２１ｂが設置され、負荷端子Ｌ’1、Ｌ’2のそれぞれにプリント基板５ｃに平行な方向で固定接点板２２ａ、２２ｂが設置される。コイル専用常閉接点６ｃは、一対の電源端子Ｌ1、Ｌ2の一方に設置された可動接点板２１ａを共用して有し、さらに、この可動接点板２１ａに対応する一方の固定接点板２２ａと別個の固定接点板２２ｃをプリント基板５ｂに立設している。
【００４６】
図６（Ａ）〜（Ｄ）に一対の可動接点板２１ａ、２１ｂと一対の固定接点板２２ａ、２２ｂの形状例を示す。図６（Ａ）の可動接点板２１ａは、下端部が一方の電源端子Ｌ1に加締めで接続された薄い金属ばね板で、プリント基板５ｂの接点挿通穴２７を貫通し、上端部が対応する二枚の固定接点板２２ａと固定接点板２２ｃに接触する。この上端部は両側に張出部２１ａ−１、２１ａ−２を設けて幅広に設計され、固定接点板２２ａと固定接点板２２ｃに確実性良く接触するようにしてある。図６（Ｂ）の可動接点板２１ｂは、別の電源端子Ｌ2に加締めで接続された縦長短冊状の薄い金属ばね板である。
【００４７】
図６（Ｃ）の固定接点板２２ａは、一方の負荷端子Ｌ’1から延びる水平板の基端部２２ａ−１と、基端部２２ａ−１の先端から立ち上がる垂直板部２２ａ−２と、垂直板部２２ａ−２の上端から水平方向に延在する横長垂直板の延在部２２ａ−３と、延在部２２ａ−３の先端から略１８０°折り返した先端部２２ａ−４を有する。先端部２２ａ−４がコイル専用常閉接点６ｃの固定接点板２２ｃと並んで、対応する可動接点板２１ａと接触する。図６（Ｄ）の固定接点板２２ｂは、他方の負荷端子Ｌ’2から延びる垂直板の基端部２２ｂ−１と、基端部２２ｂ−１の先端から９０°屈曲して垂直板のまま水平方向に延びる延在部２２ｂ−２を有し、延在部２２ｂ−２の先端部に対応する可動接点板２１ｂが接触する。図６（Ｂ）の可動接点板２１ｂと図６（Ｃ）の固定接点板２２ａは、プリント基板５ｂに形成したＺＣＴ用部品取付穴２３を貫通させて取り付けられる。なお、この部品取付穴２３は、ＺＣＴ７を取付ける穴を拡大した大きさに設定される。
【００４８】
図８に示す実施の形態は、図７の漏電保護リレー回路に変更を加えたものである。図８に示される直流電源部１１は、図７の第１電源回路３１と、常閉接点部６に追加したコイル専用常閉接点６ｃを第１電源回路３１の降圧用制限抵抗１３と第１半波整流器１２ａの中間点に接続して、コイル専用常閉接点６ｃと第１半波整流器１２ａを介してリレーコイル１５に単相交流電路１と同圧の直流電圧を印加する第３電源回路３３を備える。この場合、第１電源回路３１は、制限抵抗１３を電源端子側に配置した構成とする。第１電源回路３１と第３電源回路３３に１つの半波整流器１２ａを共用させることで、部品点数が低減され、コストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す漏電保護リレーの要部の概要を示す平面図である。
【図２】（Ａ）は図１のＺＣＴ取付部の部分断面図、（Ｂ）はＺＣＴ取付時の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す漏電保護リレーの要部の概要を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は図３の可動接点板取付部の部分断面図、（Ｂ）は可動接点板取付時の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す漏電保護リレーの要部の概要を示す平面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は図５における電源端子と可動接点板、負荷端子と固定接点板の斜視図である。
【図７】図５の漏電保護リレーの回路図である。
【図８】図５の漏電保護リレーの他の回路図である。
【図９】一般的な漏電保護リレーの回路図である。
【図１０】従来の漏電保護リレーの概要を示す平面図である。
【図１１】図１０におけるＺＣＴ取付部の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    単相交流電路
２    交流電源
３    負荷
Ｌ1、Ｌ2    電源端子
Ｌ’1、Ｌ’2    負荷端子
５ａ    プリント基板
５ｂ    プリント基板
５ｃ    プリント基板
６    常閉接点部
６ａ    リレー接点
６ｂ    リレー接点
６ｃ    コイル専用常閉接点
７    ＺＣＴ（零相変流器）
８    漏電検出部
９    漏電検出回路
１１    直流電源部
１２    半波整流器
１２ａ    第１半波整流器
１２ｂ    第２半波整流器
１３    制限抵抗
１４    平滑コンデンサ
１５    リレーコイル
２１ａ    可動接点板
２１ｂ    可動接点板
２２ａ    固定接点板
２２ｂ    固定接点板
２２ｃ    固定接点板
２３    部品取付穴
２７    接点挿通穴
３１    第１電源回路
３２    第２電源回路
３３    第３電源回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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