(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気保持形のトリップコイルと、該トリップコイルの動作に連動するトリップレバー駆動用のアクチュエータ，およびばね付勢式漏電表示ボタンとの組合せからなる漏電遮断器のトリップユニットであり、トリップコイルがソレノイドコイルと、ヨークと、同軸上に並べてソレノイドコイルの内側に配した固定鉄心，可動鉄心と、固定鉄心を貫通して先端をアクチュエータに対峙させた可動鉄心の可動ピンと、可動鉄心を固定鉄心に吸着させてアクチュエータを後退位置に保持させる永久磁石と、および一端をヨークに結合してその内方に固定鉄心，可動鉄心を案内支持したシリンダとの組立体としてなるものにおいて、電流遮断時のアークにより生じた煤，および塵埃がシリンダ内に侵入して固定鉄心と可動鉄心との間の吸着面に付着堆積するのを防ぐ防塵手段として、前記シリンダ自身を可動鉄心の突き出し側に延長し、かつその端面を塞いだ有底形の防塵シリンダで構成したことを特徴とする漏電遮断器のトリップユニット。
【請求項２】
請求項１記載のトリップユニットにおいて、アクチュエータの一端を漏電表示ボタンのラッチ機構に対峙させ、アクチュエータの動作で前記ラッチを引き外すようにしたことを特徴とする漏電遮断器のトリップユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏電遮断器に組み込んだトリップユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の漏電遮断器として、遮断器ケースに磁気保持形のトリップコイル、該トリップコイルの動作に連動するトリップレバー駆動用のアクチュエータ，およびばね付勢式漏電表示ボタンとの組合せからなる漏電遮断器のトリップユニットを組み込んだ構成のものが公知である。
【０００３】
図４は漏電遮断器の構成図、図５(a),(b) は漏電遮断器に組み込んだトリップユニットの従来構成図を示すものである。まず、図４において、１は遮断器ケース、２は可動接触子、３は固定接触子、４は接触子開閉機構、４ａはその操作ハンドル、４ｂは接触子開閉機構４のトリップレバー、５は主回路の地絡発生を検出する零相ＣＴであり、前記のトリップレバー４ｂに連係して図５に示すトリップユニット６が遮断器ケース１に組み込まれている。
【０００４】
ここで、前記トリップユニット６は、磁気保持形のトリップコイル７と、該トリップコイル７の動作に連動するトリップレバー駆動用のアクチュエータ８と、ばね付勢式の漏電表示ボタン９との組合せからなる。
また、トリップコイル７は、ソレノイドコイル７ａと、同軸上に並べてソレノイドコイル７ａの内側に配した固定鉄心７ｂ，可動鉄心７ｃと、固定鉄心７ｂを貫通して先端をアクチュエータ８に対峙させた可動鉄心７ｃの可動ピン７ｄと、コ字形になる磁気回路のヨーク７ｅと、アクチュエータ８を付勢ばね８ａのばね力に抗して後退位置に保持させるようにソレノイドコイル７ａと並置してヨーク７ｅと可動鉄心７ｃとの間に配した永久磁石７ｆと、および一端をヨーク７ｅに結合してその内方に固定鉄心７ｂ，および可動鉄心７ｃを案内支持した非磁性材のシリンダ７ｇとの組立体としてなり、各部材を図示されてないユニット組立ベースに組み込んでトリップユニット７を構成している。なお、シリンダ７ｇはトリップ動作時に可動鉄心７ｃが移動できるように可動鉄心の突き出し側端面（図示の右側端）が開放している。
【０００５】
一方、漏電表示ボタン９は、先端の表示ボタン９ａを遮断器ケース１の開口穴１ａに臨ませて前記トリップコイル７に対向配置（アクチュエータ８と反対側）した可動ロッド９ｂと、表示ボタン９ａをケースの開口穴から突き出すように付勢するばね９ｃと、可動ロッド９ｂに設けた係止段部９ｄと、該係止段部９ｄに引っ掛けて可動ロッド９ｂを後退位置に保持する揺動式ラッチ９ｅ（ラッチは復帰ばね（図示せず）で反時計方向に付勢されている）と、可動ロッド９ｂから下方に延長したリセットレバー９ｆとの組立体からなり、前記ラッチ９ｅがトリップコイル７の可動ピン７ｄ（可動鉄心突き出し側端）と向かい合わせに対峙している。
【０００６】
かかる構成で、定常通電時には図５(a) のように永久磁石７ｆの磁力で可動鉄心７ｃが固定鉄心７ｂに吸着し、可動ピン７ｄを介してアクチュエータ８を後退位置に保持している。また、漏電表示ボタン９のラッチ９ｅは可動ピン７ｄから離間して可動ロッド９ｂの係合段部９ｄに引っ掛かっており、この状態で表示ボタン９ａが遮断器ケース１の穴１ａから内方に引っ込んだ状態に係止保持されている。
【０００７】
ここで、漏電の発生を図４に示した零相ＣＴ５が検知すると、その出力電流がトリップコイル７のソレノイドコイル７ａに流れる。これにより、ソレノイドコイル７ａの発生磁界が永久磁石７ｆの磁界を打ち消し、アクチュエータ８は図５(b) の矢印で表すように付勢ばね８ａのばね力を受けて右方に移動し、トリップレバー４ｂを回動して接触子開閉機構４を引き外し動作させる。同時に可動ピン７ｄの右側先端が漏電表示ボタン９のラッチ９ｅを突き押して係合段部９ｄから外す。これにより、漏電表示ボタン９はばね９ｃの付勢を受けて、いままで引っ込んでいた表示ボタン９ａが遮断器ケース１の外方に突き出して遮断器がトリップしたことを表示する。
【０００８】
なお、遮断器のトリップ動作後に、操作ハンドル４ａ（図４参照）をリセット位置に倒すとトリップレバー４ｂがリセットされ、さらに操作ハンドル４ａをＯＮ位置に戻すと、可動接触子２が閉極位置に復帰するとともに、漏電表示ボタン９のリセットレバー９ｆを下方に引き下げ、これによりラッチ９ｅが係合段部９ｄに引っ掛かってリセットが完了する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構成のトリップユニットを組み込んだ遮断器では、長期使用の間に、ハンドル４ａの操作に加わる僅かな衝撃でトリップユニット６が誤動作して遮断器が不測にトリップ動作したり、逆にトリップ位置から再投入できなくなるといった動作面での不具合の生じることがある。
【００１０】
そこで、発明者等はこのトラブル発生の原因について究明したところ、その原因が次記の点にあることが判明した。すなわち、図５に示したトリップコイル７では、トリップ動作，リセット操作ごとに可動鉄心７ｃがシリンダ７ｇの中を移動し、これに伴いシリンダ７ｇから空気を押し出したり、逆に開放端面（右側端）を通じて周囲からシリンダ内に空気を吸い込む。
【００１１】
一方、遮断器のトリップ動作時には可動接触子２と固定接触子３との間にアークが発生し、このアーク熱により樹脂製の遮断器ケース１の表面が分解して煤（カーボンが主成分）が発生するとともに、この煤が消弧室の圧力上昇とともに吹き出して遮断器ケース内に広がり、シリンダ７ｇの内部に侵入して長期間の間に固定鉄心７ｂと可動鉄心７ｃとの間の吸着面に付着堆積する。同様に遮断器の設置場所の周囲環境条件によっては遮断器ケース１に開口した表示ボタン穴と漏電表示ボタン９との間の隙間を通じて外方からケース内に塵埃に入り込み、この塵埃がトリップユニット７の動作によりシリンダ７ｇの中に侵入して固定鉄心７ｂと可動鉄心７ｃとの間の吸着面に付着堆積する。
【００１２】
しかも、このような異物が付着，堆積した状態になると、固定鉄心７ｂと可動鉄心７ｃの磁極面同士が密着できず、その結果として永久磁石７ｆによる磁気吸引力が低下し、ハンドル操作時の加わる衝撃などでアクチュエータ８の付勢ばね８ａに抗し切れずにトリップ動作してしまう。また、永久磁石７ｆによる固定，可動鉄心間の磁気吸着力が低下すると、最悪な場合にはリセット状態へ復帰できずに遮断器の再投入が不能となる。
【００１３】
この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、煤，塵埃の影響を受けずに長期間安定したトリップ動作が得られるように改良した高信頼性の漏電遮断器のトリップユニットを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、磁気保持形のトリップコイルと、該トリップコイルの動作に連動するトリップレバー駆動用のアクチュエータ，およびばね付勢式漏電表示ボタンとの組合せからなる漏電遮断器のトリップユニットで、トリップコイルがソレノイドコイルと、ヨークと、同軸上に並べてソレノイドコイルの内側に配した固定鉄心，可動鉄心と、固定鉄心を貫通して先端をアクチュエータに対峙させた可動鉄心の可動ピンと、可動鉄心を固定鉄心に吸着させてアクチュエータを後退位置に保持させる永久磁石と、および一端をヨークに結合してその内方に固定鉄心，可動鉄心を案内支持したシリンダとの組立体としてなるものにおいて、電流遮断時のアークにより生じた煤，および塵埃がシリンダ内に侵入して固定鉄心と可動鉄心との間の吸着面に付着堆積するのを防ぐ防塵手段として、前記シリンダ自身を可動鉄心の突き出し側に延長し、かつその端面を塞いだ有底形の防塵シリンダで構成するものとする。
【００１５】
前記トリップユニットにおいて、アクチュエータの一端を漏電表示ボタンのラッチ機構に対峙させ、アクチュエータの動作で前記ラッチを引き外すようにしてもよい。（請求項２）
上記の構成によれば、トリップコイルの可動鉄心と固定鉄心を収めたシリンダはその端面が開放されずにほぼ密閉されることになる。したがって、電流遮断に伴って発生した煤，ないしは周囲環境から遮断器ケース内に入り込んだ塵埃が、シリンダの内部に侵入して固定鉄心と可動鉄心の間の磁極面に付着堆積することが殆どなくなる。この結果、異物（煤，塵埃）の付着，堆積が原因で永久磁石による磁気吸引力が低下して生じるトリップ誤動作，リセット不能といった動作上のトラブル発生を防いで遮断器の信頼性が向上する。
【００１６】
なお、前記構成によって得られる防塵効果は、発明者等が行った実機テストの結果からも確認されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図１〜図３はそれぞれこの発明の別の実施例を示すものであり、各実施例の図中で図５に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
【００１８】
〔実施例１〕
図１において、トリップコイル７は図５に示した従来構造と同一であり、ユニット組立ベース１０に嵌め込んでねじ止めされている。ここで、ユニット組立ベース１０に対して、トリップコイル７に組み込んだシリンダ７ｇの開放端面（図示の右端で漏電表示ボタン９（図５参照）との対向面側）と対向する箇所が切欠かれており、ここにシリンダ７ｇの開放端面を閉塞するように防塵キャップ１１が圧入式に装着されている。
【００１９】
かかる構成により、固定鉄心７ｂ，可動鉄心７ｃを収めたシリンダ７ｇの開放端面は、殆ど隙間なく防塵キャップ１１で塞がれることになり、周囲から煤，塵埃がシリンダ７ｇの中に侵入して固定鉄心／可動鉄心の吸着面に付着堆積することが殆どなくなる。なお、防塵キャップ１１の深さは、トリップユニットの動作に伴ってシリンダ７ｇの端面から突き出す可動鉄心７ｃとの干渉を避けるように設定するものとする。
【００２０】
〔実施例２〕
図２の実施例においては、固定鉄心７ｂ，可動鉄心７ｃを収めたトリップコイル７のシリンダの防塵手段として、先記実施例１のようにユニット組立ベース側に防塵キャップ１１を設ける代わりに、シリンダ自身を可動鉄心７ｃの突き出し側端に延長した上で、その端面を底壁で塞いだ壺形の防塵シリンダ７ｈとして構成し、その左側端に形成したフランジ部をヨーク７ｅに固定して可動鉄心７ｃを案内支持するようにしている。かかる構成により、シリンダ７ｈがほぼ密閉構造となるので、実施例１と同様に周囲からシリンダ内に煤，塵埃が侵入して固定鉄心／可動鉄心の吸着面に付着堆積するのを防止できる。
【００２１】
〔実施例３〕
図３(a),(b) は実施例１で述べた防塵キャップ１１付きのトリップコイル７にアクチュエータ８，漏電表示ボタン９を組合せて構成したトリップユニット６の実施例を示すものである。
この実施例においては、固定鉄心，可動鉄心を収めたトリップコイル７のシリンダ７ｇ（図１参照）はその可動鉄心突き出し側の開放端面が防塵キャップ１１で覆われていることから、トリップユニットの動作に連係して漏電表示ボタン９のラッチ９ｅを引き外して表示ボタン９ａを表示位置に駆動するために次のように構成している。すなわち、トリップコイル７の左側に配したアクチュエータ８が、トリップコイル７の側方を迂回して右側に配した漏電表示ボタン９に向けて突き出すアーム８ｂを備えており、該アーム８ｂの先端を漏電表示ボタン９のラッチ９ｅに対峙させている。
【００２２】
かかる構成で、定常時にはアクチュエータ８が図３(a) の後退位置に保持されている。ここで、漏電発生時にトリップユニット６が動作してアクチュエータ８が右方に移動すると、アクチュエータ８がトリップレバー４ｂをキックして遮断器を引き外し動作させるとともに、アクチュエータ８のアーム８ｂが漏電表示ボタン９のラッチ９ｅを突き押して可動ロッド９ｂの係合段部９ｄから外す。これにより、図５で述べたと同様に、ばね９ｃの付勢を受けて表示ボタン９ａが遮断器ケース１の開口穴１ａから突き出すように一連の動作が行われる。
【００２３】
なお、図３のアーム８ｂ付きアクチュエータ８は、図２に示した実施例２のトリップコイルを採用した場合でも同様に実施適用できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の構成によれば、遮断器の実使用状態で、周囲から遮断器ケース内に入り込んだ塵埃、あるいは電流遮断時のアーク発生に伴って生じた煤が、トリップコイルのシリンダ内に侵入して固定鉄心と可動鉄心との間の磁気吸着面に付着堆積することが防止でき、これにより、ハンドル操作などで加わる衝撃でトリップユニットが誤動作したり、あるいはリセットが不能となるなどの動作上でのトラブルを防いで漏電遮断器の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に対応したトリップコイルの構成断面図
【図２】この発明の実施例２に対応したトリップコイルの構成断面図
【図３】この発明の実施例３に対応したトリップユニットの構成，動作の説明図であり、(a),(b) はそれぞれ定常状態，トリップ動作時の状態を表す図
【図４】この発明の実施対象となる漏電遮断器全体の構成断面図
【図５】従来におけるトリップユニットの構成，動作の説明図であり、(a),(b) はそれぞれ定常状態，トリップ動作時の状態を表す図
【符号の説明】
１    遮断器ケース
４    接触子開閉機構
４ａ  操作ハンドル
４ｂ  トリップレバー
６    トリップユニット
７    トリップコイル
７ａ  ソレノイドコイル
７ｂ  固定鉄心
７ｃ  可動鉄心
７ｄ  可動ピン
７ｅ  ヨーク
７ｆ  永久磁石
７ｇ  シリンダ
７ｈ  防塵シリンダ
８    アクチュエータ
８ａ  付勢ばね
９    漏電表示ボタン
９ａ  表示ボタン
９ｅ  ラッチ
１０    ユニット組立ベース
１１    防塵キャップ
【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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