KR100429665B1 - 회로차단기 - Google Patents

Abstract

조작 핸들(32)을 갖는 핸들 레버(24)의 레버 아암(25)에 가동 접촉자(4)의 아암부를 연결하고, 래치(3)와 가동 접촉자(4) 사이에 개폐 스프링(11)을 걸어 개폐 기구 유닛(35)을 형성하며, 이것을 일괄해서 케이스(12)에 조립하는 동시에, 핸들 레버(24) 및 래치(3)의 회전 운동축(26,27)을 케이스(12)의 베어링홈(36,37)에 각각 똑바로 지지시킨다. 종래 구성에 있어서의 가동 접촉자 홀더, 토글 링크, 접촉 스프링, 프레임 등이 불필요해지며, 개폐 기구의 구성이 간소해진다. 또한, 좁은 케이스 내에서 개폐 스프링을 늘리는 등의 번거로운 작업이 없어져서 조립 작업이 용이해진다.

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 저전압 전기 회로에 사용되는 배선용 차단기나 누전 차단기 등의 회로 차단기에 관한 것으로, 상세하게는 구조를 간단하게 한 개폐 기구부(機構部)에 관한 것이다.

도 10은 이러한 종류의 회로 차단기의 개폐 기구부를 케이스와 분리하여 도시한 종단면도이다. 도 10에 있어서, 개폐 기구부는 강철판으로 이루어지는 프레임 (1)에 조립되는 구조로 되어 있고, 프레임(1)에 도면의 좌단에서 래치핀(2)에 의해 회전할 수 있게 연결된 래치(3)와 가동 접촉자(可動接觸子)(4)를 지지하는 절연물의 홀더(5)가 토글 링크(6)에 연결되어 있다. 토글 링크(6)는 상부 링크(6a)와 하부 링크(6b)로 이루어지며, 이들은 토글 핀(7)에 의해 서로 연결되어 있다.

가동 접촉자(4)는 홀더(5)의 핀(8)을 매개로 회전할 수 있게 지지되고, 비틀림 스프링으로 이루어진 접촉 스프링(9)에 의해 도면에서 반시계 방향으로 힘이 가해져(energised) 있다. 프레임(1)에는 헤드부에 도시하지 않은 조작 핸들이 장착되는 개폐 레버(10)가 회전할 수 있게 지지되어 있고, 개폐 레버(10)와 토글핀(7)의 사이에는 개폐 스프링(11)이 걸려 있다. 이 상태에서 래치(3)는 개폐 스프링(11)의 장력(張力)으로 래치핀(2)을 지지점(supporting point)으로 하여 도면에서 반시계 방향의 회전력을 받지만, 도면의 우단부가 도시하지 않은 래치 받침으로 걸어 맞우어져서, 도시된 자세로 유지된다.

상기 개폐 기구부는 도면에 화살표로 도시된 바와 같이 회로 차단기의 케이스(12)에 삽입되어, 프레임(1)의 저부(低部)가 케이스(12)에 나사 고정되는 한편, 홀더(5)는 일체로 형성된 개폐축(13)을 매개로 케이스(12)의 베어링홈(14)에 의해 회전할 수 있게 지지된다. 이러한 개폐 기구부는 주지(周知)한 바와 같고, 개폐 레버(10)를 ON 상태에서 우측 방향으로 회전 조작하면, 토글 링크(6)에 대한 개폐 스프링(11)의 작용이 반전하여 토글 링크(6)가 붕괴되고, 홀더(5)가 시계 방향으로 구동되어 가동 접촉자(4)를 분리시킨다. 또한, ON 상태에서 도시하지 않은 과전류트립 장치(overcurrent trip device)의 동작에 의해 래치 받침에 의한 래치(3)의 결합이 풀리면, 래치(3)는 래치핀(2)을 중심점으로 하여 반시계 방향으로 회전하고, 토글 링크(6)에 대한 개폐 스프링(11)의 작용이 반전하는 결과, 토글 링크(6)가 붕괴되어 가동 접촉자(4)를 분리시킨다.

이러한 종래의 개폐 기구부는 프레임(1)을 비롯하여 부품수가 많고, 구조가 복잡하다. 또한, 도 10에서는 개폐 기구부를 일체적으로 나타내고 있지만, 실제 조립에서는 토글 링크(6)의 하부 링크(6b)만을 연결한 홀더(5)를 먼저 케이스(12)에 삽입한 후, 상부 링크(6a)를 연결한 래치(3)나 개폐 레버(10)를 조립할 수 있는 프레임(1)을 케이스(12)에 나사 고정한 다음, 상부 링크(6a)와 하부 링크(6b)를 토글핀(7)으로 연결한 다음, 개폐 스프링(11)을 토글핀(7)에 건다. 그 때, 개폐 스프링 (11)을 잡아늘여서 좁은 케이스(12) 안에서 토글핀(9)에 거는 작업은 매우 귀찮은 일로 수고와 숙련을 필요로 하였다.

따라서, 본 발명의 과제는 개폐 기구부의 구조를 간단하게 하고, 조립 작업을 용이하게 하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태를 나타내는 회로 차단기의 개폐 기구 유닛과 케이스를 분리하여 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 회로 차단기의 종단면도.

도 3은 도 1에서의 가동 접촉자를 나타내며, (a)는 측면도, (b)는 사시도.

도 4는 도 1에서의 래치에 도 3의 가동 접촉자를 연결한 상태의 사시도.

도 5는 도 4의 래치와 가동 접촉자를 반대측에서 도시한 사시도.

도 6은 도 5에서의 래치의 홈에 가동 접촉자의 설편(舌片)을 거는 상황을 나타내는 측면도.

도 7은 도 5에서의 래치의 홈에 가동 접촉자의 설편을 건 상태를 나타내는 측면도.

도 8은 도 1의 개폐 기구 유닛의 가동 접촉자와 핸들 레버를 연결하기 전의 상태를 나타내는 사시도.

도 9는 도 8의 주요부의 단면도.

도 10은 종래의 회로 차단기의 개폐 기구와 케이스를 분리하여 도시하는 종단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

3: 래치

4: 가동 접촉자

11: 개폐 스프링

12: 케이스

15: 커버

16: 고정 접촉자

24: 핸들 레버

25: 레버 아암

26, 27: 회전축(rotating shaft)

28: 결합(係止) 아암

29: 래치 받침

32: 조작 핸들

36, 37: 베어링홈

본 발명은 래치를 케이스에 직접 지지되게 함으로써 프레임을 필요하지 않게 하고, 또한 토글 링크를 없애어 구조를 간단히 하는 동시에, 케이스의 외부에서 개폐 기구부를 유닛으로서 일체 조립한 후에, 일괄해서 케이스에 내장할 수 있도록 하여 조립 작업을 쉽게 하는 것이다.

즉, 본 발명은 회전축과 직교하여 핸들과 레버 아암이 서로 거의 반대 방향으로 돌출하는 핸들 레버와, 한쪽 단부는 가동 접점을 가지며, 다른쪽 단부가 상기 레버 아암의 한쪽 끝에 회전할 수 있게 연결된 가동 접촉자와, 회전축과 직교하여 결합 아암이 돌출하는 래치와, 한쪽 단부가 이 래치에 걸리고, 다른쪽 단부가 상기 가동 접촉자에 걸린 개폐 스프링에 의해 개폐 기구 유닛을 형성하며, 이 개폐 기구 유닛은 상기 핸들 레버 및 래치의 회전축을 매개로 상기 케이스의 반원형의 베어링홈에 의해 지지되는 동시에, 이 베어링홈과 대응하는 반원형의 베어링홈을 갖는 상기 커버에 의해 유지되게 한다. 이 경우, 상기 래치와의 사이에 상기 개폐 스프링이 걸쳐진 상기 가동 접촉자의 일부를 상기 래치에 걸어 이 가동 접촉자를 일시적으로 고정하기 위한 홈을 상기 래치에 설치함으로써, 케이스에 삽입할 때에 가동 접촉자가 흔들리지 않으므로, 조립 작업이 보다 용이해진다.

이하, 도 1∼도 9에 기초하여, 3극 회로 차단기(배선용 차단기)에 있어서의 본 발명의 실시의 형태를 설명한다. 또한, 종래 실시예와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 이용하는 것으로 한다. 도 2는 회로 차단기의 전체 구성을 나타내는 종단면도이고, 회로 차단기는 케이스(12)와 커버(15)로 이루어지는 절연물의 용기 내에, 개폐 기구부나 과전류 트립 장치가 수용되어 구성되고 있다. 도 2의 ON 상태에 있어서, 전류 경로는 한쪽 단부에 전원측 단자(16a)를 가지며, 다른쪽 단부에 고정 접점(17)을 갖는 역 L자형의 고정 접촉자(16), 한쪽 단부에 고정 접점(17)과 접촉하는 가동 접점(18)을 갖는 가동 접촉자(4), 한쪽 단부가 가동 접촉자(4)에 접속된 리드선(19), 리드선(19)의 다른쪽 단부가 중계 단자(20)를 매개로 한쪽 인출선에접속된 과전류 트립 장치(21)의 코일(22), 코일(22)의 다른쪽 인출선이 접속된 L자형의 부하측 단자(23)의 순으로 형성된다.

가동 접촉자(4)는 도면의 상단의 돌출축(protruding shaft)(4a)을 매개로, 핸들 레버(24)에 있어서의 레버 아암(25)의 앞쪽 끝(先端)에 회전할 수 있게 연결되어 있다. 핸들 레버(24)는 회전축(26)을 매개로 케이스(12)의 반원형의 베어링홈에 의해 회전할 수 있게 지지되고, 이 베어링홈에 대응하는 반원형의 베어링홈을 갖는 커버(15)로 유지되어 있다. 가동 접촉자(4)와 래치(3)와의 사이에는 인장 코일 스프링으로 이루어지는 개폐 스프링(11)이 걸쳐지고, 가동 접촉자(4)는 개폐 스프링(11)의 장력에 의해 돌출축(4a)을 받침점으로 도면에서 시계 방향으로 회전력을 받아, 가동 접점(18)이 고정 접점(17)에 압력을 가하고 있다. 래치(3)는 회전축 (27)을 매개로 케이스(12)의 반원형의 베어링홈에 의해 회전할 수 있게 지지되며, 이 베어링홈에 대응하는 반원형의 베어링홈을 갖는 커버(15)로 유지되어 있다.

래치(3)는 개폐 스프링(11)의 장력에 의해 회전축(27)을 중심점으로 하여 도면에서 시계 방향으로 회전력을 받고 있지만, 결합 아암(28)의 앞쪽 끝이 래치 받침(29)에 걸려져 도시 자세로 유지되어 있다. 상세한 구성은 생략하지만, 래치 받침(29)은 핀(30)에 의해 회전할 수 있게 지지되고, 래치(3)로부터 핀(30)을 중심점으로 하여 도면에서 반시계 방향으로 회전력을 받고 있지만, 후크(29a)가 트립 바 (31)의 네일(31a)에 접촉하여 도시 자세로 유지되고 있다. 이러한 ON 상태에서, 커버(15)로부터 돌출하는 핸들 레버(24)의 조작 핸들(32)을 점선 위치까지 회전할 수 있게 조작하면, 가동 접촉자(4)에 대한 개폐 스프링(11)의 작용이 반전하여, 가동접촉자(4)를 반시계 방향으로 구동되어 고정 접촉자(16)로부터 분리한다(OFF 동작).

또한, 과전류 상태에서는 과전류 트립 장치(21)의 아마츄어(amature)(33)가 접극자(接極子)(34)로 끌어 당겨지고, 이 아마츄어(33)는 트립 바(trip bar)(31)의 트립 아암(trip arm)(31b)을 눌러 트립 바(31)를 도면에서 시계 방향으로 회전시킨다. 이 때문에, 트립 바(31)의 네일(31a)이 래치 받침(29)의 후크(29a)에서 벗어나고, 래치 받침(29)은 도면의 반시계 방향으로 회전한다. 그 결과, 결합을 푼 래치 (3)는 도면의 시계 방향으로 회전하고, 개폐 스프링(11)의 가동 접촉자(4)에 대한 작용이 반전하며, 가동 접촉자(4)는 고정 접촉자(16)로부터 분리한다(트립 동작).

도 3은 가동 접촉자(4)를 나타내는 것으로, (a)는 측면도, (b)는 사시도이다. 가동 접촉자(4)는 평판 도체(plate conductor)의 프레스 가공에 의해 좌우 한쌍의 아암부를 갖는 도시된 형상으로 형성되고, 가동 접점(18)이 코킹(caulking) 가공에 의해 결합되는 동시에, 아암부 앞쪽 끝에는 돌출축(4a)이 외측으로 돌출하도록 일체 형성되어 있다. 또한, 아암부의 사이에는 후술하는 바와 같이 래치(3)의 홈에 걸리는 설편(4b)이 상승되어 형성되고, 또 한쪽 아암부로부터 옆으로 향한 상태로 스프링 걸이(4c)가 구부려 형성되어 있다. 스프링 걸이(4c)에는 개폐 스프링 (11)의 한쪽 단부를 조립 작업의 최초에 도시한 대로 건다. 또한, 도 3에서는 생략하고 있지만 가동 접점(18)의 배면(도 3에 있어서의 우단면)에는 리드선(19)(도 2)이 스팟 용접(spot welding)에 의해 접속되어 있다.

도 4는 래치(3)를 나타내는 사시도이다. 래치(3)는 수지 성형품으로, 회전축(27)에 직교하여 중앙 극부분에 결합 아암(28)과 일체로 형성되며, 또한 각 극마다 중앙부에서 잘록한 축부로 이루어지는 스프링 걸이(3a)가 도시된 형상으로 일체로 형성된다. 이 스프링 걸이(3a)에는 한쪽 단부를 가동 접촉자(4)에 건 개폐 스프링 (11)의 다른쪽 단부를 걸고, 래치(3)와 가동 접촉자(4)를 도시한 대로 연결한다. 도 5는 도 4를 반대측에서 도시한 것이다.

본 명세서에서, 도 5에서 특히 밝혀진 바와 같이, 래치(3)에는 가동 접촉자 (4)의 설편(舌片)(4b)을 걸기 위한 L형 단면의 홈(3b)이 설치되어 있다. 그래서, 도 6의 측면도에 도시된 바와 같이, 래치(3)에 연결한 가동 접촉자(4)를 도면에서 화살표 방향으로 선회시키고, 설편(4b)의 앞쪽 끝을 홈(3b)에 건다. 도 7은 이렇게 한 상태를 나타내고 있다. 이 때, 개폐 스프링(11)은 잡아 당겨지고, 그 장력으로 가동 접촉자(4)는 도 7의 상태에서 래치(3)에 일시적으로 고정된다.

도 8은 가동 접촉자(4)가 일시적으로 고정된 래치(3)와 핸들 레버(24)를 도시하는 사시도이다. 핸들 레버(24)는 수지 성형품으로, 회전축(26)과 직교하여 조작 핸들(32)과 각극 좌우측 한쌍의 레버 아암(25)이 서로 거의 반대 방향으로 돌출하도록 일체로 형성되며, 각 극의 레버 아암(25)의 앞쪽 끝 내측 대향면에는 가동 접촉자(4)의 돌출축(4a)을 받아들이는 U자형의 베어링홈(25a)이 설치되어 있다. 도 9는 이 베어링홈 부분을 확대하여 도시한 단면도이고, 베어링홈(25a)의 내부에는 돌출축(4a)이 회전할 수 있게 끼워 넣는 원형 오목부가 형성되어 있다. 그래서, 도 8에 있어서, 가동 접촉자(4)의 아암을 구부려서 돌출축(4a)을 레버 아암(25)의 베어링홈(25a)에 삽입하면, 돌출축(4a)이 상기 원형 오목부에 끼워져 빠지지 않게 된다.

상기와 같이 서로 연결된 래치(3), 가동 접촉자(4), 개폐 스프링(11) 및 핸들 레버(24)는 하나의 유닛(개폐 기구 유닛이라 칭하는 것으로 한다)(35)을 구성한다. 도 1은 이 개폐 기구 유닛(35)과, 케이스(12)를 도시하는 사시도이다. 케이스 (12)에는 좌우 한쌍의 평판형의 베어링부(12a)가 저부로부터 일체로 형성되고, 그 상면에는 단차(段差)를 매개로 전후 2 개소에 반원형의 베어링홈(36,37)이 설치되어 있다. 개폐 기구 유닛(35)은 도 1에 도시된 화살표에 따라서 케이스(12)에 삽입되고, 래치(3)는 회전축(27)의 도 5에 사선을 행하여 도시한 부분이 베어링홈(36)에 지지되며, 핸들 레버(10)는 도 8에 사선을 행하여 도시한 부분이 베어링홈(37)에 지지된다.

한편, 전술한 바와 같이 커버(15)에도 베어링홈(36,37)에 대응하여 동일한 베어링홈이 설치되어 있고, 개폐 기구 유닛(35)은 조립의 최종 단계에서 커버(15)가 케이스(12)에 나사로 조여 고정되고, 베어링홈(36,37)에 커버(15)측의 베어링홈이 맞대어짐으로써 유지된다. 이 때, 가동 접촉자(4)는 고정 접촉자(16)에 압력을 가함으로써, 설편(4b)이 래치(3)의 홈(3b)에서 벗어나고, 개폐 스프링(11)의 장력으로 가동 접점(18)이 고정 접점(17)에 눌려진다. 즉, 개폐 스프링(11)은 고정·가동 접점간에 접촉 압력을 생기게 하는 접촉 스프링의 기능을 아울러 갖고 있다.

본 발명은 핸들 레버의 레버 아암에 가동 접촉자의 아암부를 연결하고, 래치와 가동 접촉자 사이에 개폐 스프링을 걸쳐서 개폐 기구 유닛을 형성하는 동시에,핸들 레버 및 래치는 케이스에 지지되므로, 종래 구성에 있어서의 가동 접촉자 홀더, 토글 링크, 접촉 스프링, 프레임 등이 불필요해지며, 개폐 기구의 구성이 매우 간소해진다. 또한, 개폐 기구 유닛을 케이스 외부에서 조립하여, 이것을 일괄해서 케이스에 조립시킬 수 있으므로, 좁은 케이스 내에서 개폐 스프링을 늘리는 등의 번거로운 작업이 없어져서 조립 작업이 아주 용이하다.

Claims (2)

1. 케이스와 커버로 이루어지는 절연물의 용기 내에 개폐 기구부가 수용되는 회로 차단기에 있어서,

   회전축과 직교하여 핸들과 레버 아암이 서로 거의 반대 방향으로 돌출하는 핸들 레버와,

   한쪽 단부에 가동 접점을 가지며, 다른쪽 단부가 상기 레버 아암의 앞쪽 끝으로 회전할 수 있게 연결된 가동 접촉자와,

   회전축과 직교하여 결합 아암이 돌출하는 래치와,

   한쪽 단부가 이 래치에 걸리고, 다른쪽 단부가 상기 가동 접촉자에 걸려진 개폐 스프링에 의해 개폐 기구 유닛을 형성하며,

   이 개폐 기구 유닛을 상기 핸들 레버 및 래치의 회전축을 매개로 상기 케이스의 반원형의 베어링홈에 의해 지지시킴과 동시에, 이 베어링홈과 대응하는 반원형의 베어링홈을 갖는 상기 커버로 유지한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 래치와의 사이에 상기 개폐 스프링이 걸린 상기 가동 접촉자의 일부를 상기 래치에 걸고, 이 가동 접촉자를 일시적으로 고정하기 위한 홈을 상기 래치에 설치한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.

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