(57)【要約】【課題】  端子に緩みが発生したら、電路を遮断する機能を備えた漏電遮断器を提供する。【解決手段】  緩みを検出する感圧センサ８を圧着端子２３と共に端子にねじ締めし、この感圧センサ８の検出信号から緩みを判断して電路４の遮断操作をする緩み検出回路９を設けた。感圧センサ８は、カーボン粉体にガラスファイバを混合してエポキシ樹脂で固化して形成され、加圧することで低抵抗になるように形成した。緩み検出回路９は、感圧センサ８の出力電流を基準値と比較する比較回路１７を有し、基準値より小さくなったら緩み発生と判断して遮断信号を出力し、引き外し装置７を動作させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏電を検出するための零相変流器と、検出した零相電流が所定の基準値を越えたら漏電発生と判断して遮断信号を出力する漏電検出回路と、前記遮断信号を受けて電路を遮断操作する遮断手段とを有する漏電遮断器であって、
入力端子及び出力端子のうち少なくとも一つの端子の緩みを検出する緩み検出手段を備え、緩みを検出したら前記遮断手段を動作させて電路を遮断することを特徴とする漏電遮断器。
【請求項２】
緩み検出手段が、端子のねじ締め圧を検知する感圧センサと、感圧センサの出力信号を受けて緩みを検出する緩み検出回路とから成る請求項１記載の漏電遮断器。
【請求項３】
感圧センサは、端子に装着してねじ締めされた加圧状態では電気抵抗が低下し、緩んだ減圧状態では高抵抗になるよう樹脂にカーボン粉体を含有させて成形したカーボン成形体であり、前記カーボン成形体の電気抵抗の変化で端子の緩みを検出する請求項２記載の漏電遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏電遮断器に関し、特に漏電検知以外の機能として端子の緩みを検知可能とした漏電遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の漏電遮断器は、電路の零相電流を検出する零相変流器、検出した零相電流が所定値を越えたら遮断信号を出力する漏電検出回路、遮断信号を受けて電路を遮断操作する引き外しコイル等を備え、零相変流器が検出する電流が所定値を越えたら漏電発生と判断して電路を遮断していた（例えば、特許文献１参照）。
一方、カーボン粉体を樹脂で固化したカーボン成形体（感圧抵抗体）の加圧時の電気抵抗変化特性を利用した感圧センサがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１４０３１号公報
【特許文献２】特開２０００−８２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の漏電遮断器は、入力端子或いは出力端子の緩みを検知する機能は備えておらず、端子のねじ締めが緩むことにより発生する端子の発熱、更には発熱に起因して発生する焼損や火災に対して対策が成されていなかった。
そこで本発明は、上記カーボン成形体の性質を利用して、端子に緩みが発生したら電路を遮断する機能を備えた漏電遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、漏電を検出するための零相変流器と、検出した零相電流が所定の基準値を越えたら漏電発生と判断して遮断信号を出力する漏電検出回路と、前記遮断信号を受けて電路を遮断操作する遮断手段とを有する漏電遮断器であって、入力端子及び出力端子のうち少なくとも一つの端子の緩みを検出する緩み検出手段を備え、緩みを検出したら前記遮断手段を動作させて電路を遮断することを特徴とする。
この構成により、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、緩み検出手段が、端子のねじ締め圧を検知する感圧センサと、感圧センサの出力信号を受けて緩みを検出する緩み検出回路とから成ることを特徴とする。
この構成により、端子ねじの締め圧を検知するので、緩みを確実に検知できる。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、感圧センサは、端子に装着してねじ締めされた加圧状態では電気抵抗が低下し、緩んだ減圧状態では高抵抗になるよう樹脂にカーボン粉体を含有させて成形したカーボン成形体であり、前記カーボン成形体の電気抵抗の変化で端子の緩みを検出することを特徴とする。
この構成により、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。また、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る漏電遮断器の一例を示す回路図であり、１は電源１２を接続する入力端子、２は負荷が接続される出力端子、３は入力端子１と出力端子２の間の電路４の零相電流を検出する零相変流器、５は漏電を検出したら遮断信号を出力するＩＣ化された漏電検出回路、６は電路４を開閉する開閉接点、７は開閉接点６を開操作する引き外し装置、８は端子の緩みを検知する感圧センサ、９は端子の緩みを検出したら遮断信号を出力する緩み検出回路、１０は緩み検出回路９に電源を供給する電源回路である。尚、開閉接点６と引き外し装置７とで遮断手段を構成している。
【００１０】
緩み検出回路９は、感圧センサ８を接続する信号入力部１５、入力信号を電気的に電路と分離するフォトカプラ１６を有している。また、感圧センサ８は電源電圧で駆動されるよう構成され、電路４間に接続されるようにフォトカプラ１６の先は感圧センサ８を設けない他方の電路４に接続されている。そして、フォトカプラ１６の信号を受けて基準値と比較動作する比較回路１７、比較回路１７の出力によりオン動作するサイリスタ１８ａを有し、引き外し装置７を動作させるための引き外し装置駆動回路１８を有している。
【００１１】
感圧センサ８は、カーボン粉体をガラスファイバと合わせてエポキシ樹脂で固めて成形したカーボン成形体であり、図２の端子部を分解した漏電遮断器の斜視図に示すように円盤状に形成され、端子ねじを挿通するための挿通孔８ａ、及びリード線を接続する突起片８ｂを有している。このカーボン成形体は、例えばカーボンとエポキシ樹脂が８６：１４の重量比で混合されて形成されている。このように形成したカーボン成形体は、圧力が加えられることで低抵抗状態となり、印加電圧に応じた電流を通電する。
【００１２】
このように形成された感圧センサ８は、図２に示すように端子に装着される。図２において、２０は遮断器筐体、２１は感圧センサ８を加圧する中間板、２２は端子ねじ、２３は電源コード２３ａを端子に接続するための圧着端子、２４は筐体２０内の緩み検出回路９（図示せず）に信号を送るリード線、２５は電路を構成する端子板である。中間板２１は、端子板２５の端子ねじ挿通孔の左右に設けられた一対の孔２５ａに挿通される一対の突起２１ａを有し、この突起２１ａは端子板２５の厚みより僅かに長く形成されている。
【００１３】
そして、感圧センサ８は端子の最下部に設置され、端子ねじ２２により締め付けられると中間板２１により加圧される。図３はこうして取り付けた端子部の縦断面説明図を示し、（ａ）は端子ねじを締め付けた状態、（ｂ）は端子ねじが緩んだ状態を示している。
締め付けられた状態で、中間板２１の突起２１ａが圧着端子２３を介して端子ねじ２２により直接加圧され、端子板２５からの圧力を受けずに加圧される。その後、端子ねじ２２が緩むと（ｂ）に示すように突起２１ａが圧着端子２３等を持ち上げて中間板２１は浮き上がり、感圧センサ８への加圧は無くなる。尚、感圧センサ８は、ねじ締めにより加圧された際、僅かに押し潰されて変形するため、応力が分散されて局部的な応力が生じて破損するようなことがない。
【００１４】
次に、上記回路を備えた漏電遮断器の動作を次に説明する。まず、基本動作である漏電発生時の動作を説明する。零相変流器３により検出された電流は漏電検出回路５に入力される。漏電検出回路５は、この検出電流値が予め設定した基準値以上となったら漏電発生と判断して、出力端子５ａから遮断信号を出力する。この遮断信号により、引き外し装置７は引き外し動作し、開閉接点６が開放されて電路４が遮断される。
【００１５】
感圧センサ８を取り付けた端子に緩みが発生した場合、次のように動作する。端子ねじ２２が正常にねじ締めされ、緩んでいない状態では、感圧センサ８は加圧されているため低抵抗状態にある。そのため、電源電圧が印加されることで、常時電流が流れ、フォトカプラ１６はオン状態にあり、比較回路１７の入力は基準値より小さな電圧となっている。従って、比較回路１７は出力信号がなく引き外し装置駆動回路１８は動作しない。
【００１６】
しかし、ねじの緩みが発生したら、感圧センサ８の加圧は解除されて高抵抗状態となり、電流が流れなくなる。そのため、フォトカプラ１６はオフし、比較回路１７への入力電圧は基準値より大きくなり比較回路１７は信号を出力する。この信号を受けて、サイリスタ１８ａがオンして引き外し装置駆動回路１８は引き外し信号を出力し、引き外し装置７が動作する。従って、開閉接点６が開放して電路４が遮断される。
【００１７】
このように、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。また、端子のねじ締め圧を検知するので、緩みを確実に検知できるし、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。
【００１８】
尚、上記実施形態では、感圧センサ８は、一方の入力端子１にしか設置していないため、他の端子の緩みに対して遮断することはできないが、全ての端子に設置すれば、全ての端子の緩みを検出して遮断させることができる。この場合、緩み検出回路９は、例えば信号入力部１５及びセンサ電流を検知するフォトカプラ１６を感圧センサ数に合わせて設け、比較回路１７の入力に並列接続することで対応させることができる。
また、感圧センサ８は、端子ねじ２２の締め圧により加圧されているが、ゴム材等の緩衝材を挟んで加圧させても良く、そうすれば端子ねじ２２の締めすぎ等により感圧センサ８が破損するようなことが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る漏電遮断器の実施形態の一例を示す回路図である。
【図２】端子部を分解した状態の漏電遮断器の斜視説明図である。
【図３】図２の端子部の縦断面説明図で、（ａ）は端子ねじを締め付けた状態、（ｂ）は端子ねじの締め付けが緩んだ状態を示している。
【符号の説明】
【００２０】
１・・入力端子、２・・出力端子、４・・電路、５・・漏電検出回路、６・・開閉接点、７・・引き外し装置、８・・感圧センサ、９・・緩み検出回路、１５・・信号入力部、１８・・引き外し装置駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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