KR100550732B1 - 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치 - Google Patents

Abstract

제품의 조립공정에서 바이메탈에 간단한 조정부품을 장착함으로서, 바이메탈/시프터 사이의 높은 위치 정밀도, 안정된 트리핑 동작특성을 확보한다.

과부하, 결상 검출수단으로서 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 차동 시프터 기구(5)를 구비하고, 상기 시프터 기구의 동작으로 개폐 기구부(10)에 연계한 래치받이(11)를 개방하여 주회로 접촉자를 개방시키는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치에서, 차동 시프터 기구가 제 1, 제 2 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ), 작동 레버(5Ⅲ)로 구성되고, 또한 제 1, 제 2 시프터로부터 돌출한 완부(5a, 5b)를 바이메탈의 선단부에 대향시킨 것에 있어서, 각 상의 바이메탈 마다에 그 선단부에 제 1 시프터의 완부와 제 2 시프터의 완부 사이의 간격에 맞춘 외형 치수의 어댑터(14)(각형의 테두리체)를 장착하고, 상기 어댑터를 바이메탈의 조립위치에서 그 양단이 각 시프터의 완부 선단에 밀착하여 서로 접촉하는 위치에 위치 결정하여 고정한다.

결상 검출수단, 바이메탈, 시프트 기구, 회로 차단기, 트리핑 장치

Description

회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치{Thermal Overload Tripping Device for Circuit Breaker}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 대응하는 열동형 과부하 트리핑 유닛의 구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 유닛의 정면도, (c)는 측면도.

도 2는 도 1의 구성에서 각 상의 바이메탈에 어댑터를 장착한 조립단계의 상태를 나타낸 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도.

도 3은 도 2(b)에 대응하는 모식도로 나타낸 바이메탈 상간 피치 오차의 흡수원리의 설명도.

도 4는 도 1에 있어서의 요부 부품의 상세 구조도로서, (a)는 어댑터를 장착한 바이메탈의 측면도, (b)는 어댑터 부품의 평면도, (c)는 동 측면도.

도 5는 도 4의 응용 실시예를 도시한 요부 부품의 상세 구조도로서, (a)는 어댑터를 장착한 바이메탈의 측면도, (b)는 어댑터 부품의 평면도, (c)는 동 측면도.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 대응하는 차동 시프터 기구의 구성부재인 제 1, 제 2 시프터의 트리밍 전의 초기 형상을 나타낸 도면으로서, (a), (b)는 각각 제 1 시프터, 제 2 시프터의 평면도.

도 7은 도 6의 응용 실시예를 도시한 차동 시프터 기구의 구성도로서, (a)는 조립상태의 평면도 (b)는 (a)도에 있어서의 시프터 완부 부분의 확대 단면도.

도 8은 도 6, 도 7의 차동 시프터 기구에 대한 갭 조정 순서로서 바이메탈의 위치 데이터를 얻기 위한 측정도.

도 9는 실시예 2의 열동형 과부하 트리핑 장치가 조립된 배선용 회로 차단기의 내부 구조를 나타낸 평면도.

도 10은 열동형 과부하 트리핑 장치의 종래예로서 도시한 서멀 릴레이의 전체 구성도.

도 11은 바이메탈과 차동 시프터 기구를 조합한 과부하, 결상 검출부의 종래 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 히트 엘리먼트부 3U, 3V, 3W : 바이메탈

3b : 선단부의 돌기 4 : 히터

5 : 차동 시프터 기구 5Ⅰ: 제 1 시프터

5Ⅱ : 제 2 시프터 5Ⅲ : 작동레버

5a, 5b : 완부 5a-1, 5b-1 : 트리밍부분

5c : 시프터에 인서트 성형한 금속판 8 : 바이메탈의 지지금구

10 : 개폐 기구부 11 : 래치받이

14, 15 : 어댑터 16X, 16Y : 위치측정기

본 발명은 배선용 차단기, 전자 접촉기 등을 대상으로 전동기 등의 과전류 보호 및 결상(欠相) 보호를 행하는 회로 차단기에 조립된 바이메탈(bimetal)식의 열동형(熱動形) 과부하 트리핑(tripping)장치에 관한 것이다.

우선, 바이메탈식의 열동형 과부하 트리핑 장치의 종래예로서, 전자 접촉기(3상용)에 조합하여 사용하는 서멀 릴레이(thermal relay)의 전체 구성 및 그 주요부 구조를 도 10, 도 11에 도시한다. 도 10에 있어서, 참조부호 1은 케이스, 참조부호 2는 U, V, W의 각 상에 대응하는 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 각 상의 바이메탈에 권취하여 주회로 전류를 통하게 하는 히터(4)로 구성된 히트 엘리먼트부, 참조부호 5는 바이메탈의 만곡변위에 종동(從動)하는 차동 시프터 기구, 참조부호 6은 접점기구, 참조부호 7은 차동 시프터 기구(5)에 연동하여 접점기구(6)를 개폐 동작하는 반전 스프링 기구이다.

여기서, 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)은 좌우 일렬로 등간격으로 나열되고, 그 일단(도시의 상단)이 지지금구(支持金具)(8)를 개재하여 케이스(1)에 고정 지지되어 있다. 한편, 차동 시프터 기구(5)는 도 11에 도시한 바와 같이, 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 배열에 따라 그 양측에 설치된 판상의 제 1 시프터(누름 시프터)(5Ⅰ), 제 2 시프터(당김 시프터)(5Ⅱ) 및 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ) 사이에 걸쳐져 회동 자유롭게 링크 결합된 작동레버(5Ⅲ)의 조립체로 구성되고, 제 1 시프터(5Ⅰ), 제 2 시프터(5Ⅱ)에서는 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 작동단(作動端)이 되는 선단부(3a)를 끼우고 좌우 양측에 대향하도록 L자형으로 굴곡된 완부(腕部)(5a, 5b)가 측방으로 돌출되어 있다. 또한, 이러한 트리핑 장치의 조립순서는, 먼저 바이메탈(3U, 3V, 3W)을 케이스(1)에 조립하고, 그 후에 차동 시프터 기구(5)를 삽입하여 각 상의 바이메탈 선단부에 연계시키도록 조립한다.

이러한 과전류 트리핑 장치의 동작은 주지되어 있고, 주회로에 과부하 전류가 흐르면 히터(4)의 발열에 의해 바이메탈(3U, 3V, 3W)이 만곡 변위하여 제 1 시프터(5Ⅰ)를 왼쪽 방향으로 누르고, 이에 의해 작동레버(5Ⅲ)가 도 10의 반전 스프링 기구(7)를 반전시켜 접점 기구(6)의 접점을 절환동작 시킨다. 또한, 주회로에 결상 사고가 발생한 경우에는, 결상이 생긴 상의 바이메탈(만곡변위하지 않음)이 제 2 시프터(5Ⅱ)를 대기(待機)위치에 구속 유지된 채로 타상(他相)의 바이메탈이 제 1 시프터(5Ⅰ)를 왼쪽 방향으로 누른다. 이에 의해, 제 1, 제 2 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)의 차동에 의해 작동레버(5Ⅲ)가 반시계 방향으로 요동(搖動)하여 상기한 바와 같은 접점 절환동작을 행한다.

또한, 배선용 회로 차단기에 조립된 열동형 과부하 트리핑 장치에서는, 상기한 바이메탈의 만곡변위에 종동하는 차동 시프터 기구의 움직임으로 주회로 접촉자를 폐쇄위치에 구속 지지하고 있는 개폐기구의 래치받이를 개방(개극)하고, 주회로 접촉자를 트리핑 동작시키도록 한다

그런데, 상기 종래의 구성에서는 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 차동 시프터 기구(5)를 수지 케이스(1)에 부착한 제품의 조립상태에서 바이메탈의 선단부(3a)와 제 1, 제 2 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)의 완부(5a, 5b) 사이에 여유 간격이 되는 갭(d, e)이 남아 있으면, 바이메탈에 휘어짐 로스가 생겨 바이메탈의 변위량이 정확히 차동 시프터 기구(5)에 전달되지 않는다. 또한, 제품의 조립공정에서 바이메탈의 부착자세(기울기), 조립오차 등에 기인하여 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 상간(相間) 피치에 편차가 발생되면, 그 동작특성이 영향을 받아 트리핑 장치가 사양대로 동작하지 않게 될 우려가 있다.

그래서, 종래에는 제품조립 후에 행하는 검사공정에서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 기준점(O)으로부터 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 선단(3a)까지의 거리 a, b, c 및 제 1, 제 2 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)의 완부(5a, 5b)와 각 상의 바이메탈 선단부(3a) 사이에 존재하고 있는 갭(d, e)을 측정하고, 이 갭이 허용범위를 초과하고 있는 경우에는 소정의 위치 정밀도(예컨대, ±0.2mm)로 수납되도록 바이메탈(3U, 3V, 3W)을 지지하고 있는 지지금구(8)를 구부려 교정 등을 하여 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 선단과 시프터(Ⅰ, Ⅱ)의 완부(5a, 5b) 사이의 갭(d, e)이 허용범위 내에 수납되도록 갭 조정을 행한다.

그러나, 바이메탈의 지지금구(8)를 구부려 교정하기 위해서는 제품을 조립라인으로부터 별도의 라인으로 옮겨 작업 할 필요가 있기 때문에 갭 조정에 시간이 걸리는 외에, 절곡 교정 후에도 지지금구(8)의 스프링 백이 발생하는 등 갭 조정을 고정밀도로 행하기 어려워서, 그 개선책이 강하게 요망되고 있다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 상기 과제를 해결하고, 각 상의 바이메탈 부착자세, 조립오차 등에 기인하는 상간 피치의 오차를 제품의 조립공정에서 절묘하게 흡수, 수정하고, 바이메탈/시프터 사이의 상대적인 위치 정밀도를 확보할 수 있도록 개선한 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면 과부하 전류 및 결상 검출수단으로서 주회로의 각 상에 대응하는 바이메탈 및 각 상의 바이메탈의 작동단에 대향시킨 차동 시프터 기구를 구비하고, 상기 시프터 기구의 동작에 의해 접촉자 개폐기구에 연계시킨 래치받이를 개방위치로 이동하여 주회로의 접촉자를 개방시키도록 한 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치로서, 상기 차동 시프터 기구가 전후 일열로 나열된 각 상 바이메탈에 따라 그 양측에 설치된 제 1, 제 2 시프터와, 제 1, 제 2 시프터의 사이에 걸쳐져 링크 결합된 작동레버로 구성되고, 또한 제 1, 제 2 시프터로부터 각각 측방으로 돌출한 완부를 각 상의 바이메탈 선단부를 끼우고 그 양측에 대치시킨 것에 있어서,

제 1 발명에서는 각 상의 바이메탈마다, 그 선단부에 상기 제 1 시프터의 완부와 제 2 시프터의 완부 사이의 간격에 상응한 외형 치수를 갖는 어댑터를 장착하고, 또한 회로 차단기에 조립한 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로, 상기 어댑터를 제 1, 제 2 시프터의 완부 선단의 사이에 결합되도록 위치 결정하여 바이메탈의 선단부에 고정하고(청구항 1), 구체적으로는 어댑터를 다음 기재와 같은 형태로 구성한다.

(1) 어댑터를 각형의 테두리체로 구성하고, 바이메탈의 선단부에 가압(압입)하여 고정하도록(청구항 2) 하고, 여기서 바이메탈의 선단정부(先端頂部)에 좁은 폭의 돌기를 형성하고, 상기 돌기에 어댑터의 테두리를 가압하여 고정한다(청구항 3).

(2) 어댑터를 각형의 평판으로 구성하고, 바이메탈의 선단부에 접착하여 고정한다(청구항 4).

상기한 바와 같이, 각 상의 바이메탈 선단부에 어댑터를 장착하여 상기 어댑터를 차동 시프터 기구의 각 시프터의 완부 선단 사이에 결합시킴으로써, 제품의 조립상태에서 어댑터와 차동 시프터 기구의 완부 선단 사이가 거의 빈틈이 없게 서로 접촉하게 되고, 이에 의해 바이메탈의 만곡변위가 어댑터를 개재하여 정확히 시프터에 전달되게 된다. 더구나, 바이메탈에 어댑터를 장착하는 조립공정에서는 시프터 기구의 조립위치를 기준으로 한 각 상의 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로 위치 결정하여 장착함에 의해, 바이메탈의 부착자세, 조립오차에 기인하는 상간 피치의 어긋남을 흡수할 수가 있어서 트리핑 동작 특성의 정밀도 향상화가 도모된다.

또한, 제 2 발명에서는 제 1 및 제 2 시프터 완부의 초기치수를 트리밍 영역이 되는 연장부를 포함해서 각 시프터의 완부 선단부분이 서로 겹치는 길이로 정하고, 회로 차단기에 조립한 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로 제 1, 제 2 시프터의 완부 선단을 트리밍하여 그 상호간에 바이메탈의 판 두께에 상응한 간격을 형성하여 조립하고(청구항 5), 또한 상기 제 1 및 제 2 시프터는 프레스 가공에 의한 트리밍이 가능한 플라스틱 성형품으로 구성하고(청구항 6), 또는 그 완부의 연장부분에 얇은 금속판을 인서트 성형한 플라스틱 성형품으로 구성(청구항 7)하는 것이 가능하다.

이에 의해, 회로 차단기에 조립한 각 상의 바이메탈 부착자세, 조립오차 등에 기인하는 상간 피치의 편차를 제품의 조립공정에서 개개마다 흡수하고, 바이메탈/시프터 사이의 상대적인 위치 정밀도를 확보할 수 있다. 특히, 시프터의 완부에 얇은 금속판을 인서트 성형함에 의해, 트리밍의 정밀도 향상화가 도모된다.

<발명의 실시형태>

이하, 본 발명의 실시형태를 도시하고 실시예에 기초하여 설명한다. 또한, 각 실시예의 도면 중에서 도 11에 대응하는 부재에는 같은 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

〔실시예 1〕

도 1 내지 도 5는 본 발명의 청구항 1 내지 4에 대응하는 실시예를 도시한 것이고, 우선, 장치 전체의 조립구조를 도 1(a) 내지 (c)에 도시한다. 또한, 도시 예는 케이스(9)에, 주회로의 각 상에 대응하는 바이메탈(3U, 3V, 3W), 차동 시프터 기구(5), 주회로 접촉자의 개폐 기구부(10), 차동 시프터 기구(5)의 작동레버(5Ⅲ)와 개폐 기구부(10)의 래치받이(11) 사이를 연계하는 연간(連桿)을 겸한 보상 바이메탈(12) 및 조정가능 다이얼(3)을 부착하여 구성한 배선용 차단기용의 과부하 트리핑 유닛을 도시하고 있고, 상기 유닛은 주회로 단자, 접촉자 기구 등을 장비한 회로 차단기의 본체에 조립되어 사용된다.

여기서, 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 차동 시프터 기구(5)는 기본적으로 도 11과 마찬가지이지만, 바이메탈(3U, 3V, 3W) (도시예에서는 바이메탈의 하단이 지지금구(8)를 개재하여 유닛 케이스(9)에 지지되어 있다)는 그 하단이 지지금구(8)를 개재하여 케이스(9)에 부착되어 있고, 바이메탈의 작동단이 되는 상부측의 선단부(3a)에는 본 발명에 의한 어댑터(14)(어댑터의 상세 구조에 관하여는 후기한다)가 새롭게 추가 장착되어 있다.

한편, 상기 보상 바이메탈(12)은 헤어 핀상으로 구성되고, 그 일단이 유닛 케이스(9)에 상기 조정가능 다이얼(13)과 조합되어 부착된 홀더부 부품(9a)에 지축(支軸)(12a)을 개재하여 회동 가능하게 축지(軸支)되어 있고, 타단이 차동 시프터 기구(5)의 작동레버(5Ⅲ)의 선단에 대향하고 있다. 또한, 보상 바이메탈(12)에는 구동편(12b)이 부착되어 있고, 상기 구동편(12b)이 래치받이(11)를 개방위치로 구동하여 개폐 기구부(10)를 트리핑 동작시키도록 하고 있다.

이러한 구성으로, 과전류의 통전 내지는 결상 발생에 따른 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 만곡변위로 차동 시프터 기구(5)의 작동레버(5Ⅲ)가 작동하면, 작동레버(5Ⅲ)가 보상 바이메탈(12)의 선단을 좌방으로 누른다. 이에 의해, 보상 바이메탈(12)은 지축(12a)을 중심으로 시계방향으로 회동하여 래치받이(11)를 개방위치로 누르고, 개폐 기구부(10)의 래치를 개방한다. 그 결과, 개폐기구(10)가 트립하여 차단기 본체의 주회로 접촉자가 개방동작 한다.

다음에, 상기 어댑터(14)의 구조에 관하여 서술한다. 어댑터(14)는 도 4(a) 내지 (c)로 도시한 바와 같이, 금속 프레스 가공품, 또는 플라스틱 성형품으로 만들어진 각형의 링 상 테두리체이고, 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 정부에 형성한 좁은 폭 돌기(3b)에 가압하여 체감(締嵌)식으로 고정되어 있다. 여기서, 도 4(b)에 나타낸 어댑터(14)의 각 치수(p, q, r)는 다음과 같이 설정한다. 우선, 외형폭(p)은 차동 시프터 기구(5)의 제 1 시프터(5Ⅰ)의 완부(5a)와 제 2 시프터(5Ⅱ)의 완부(5b) 사이의 간격을 맞추고, 내형폭(q)은 후기하는 바와 같이, 바이메탈의 상간 피치 오차를 예상하여 바이메탈의 판 두께 보다도 O.5mm 정도 큰 치수로 정하여 놓는다. 또한, 치수(r)는 바이메탈의 정부에 형성한 돌기(3b)의 폭보다 죄는 분 만큼 좁게 설정해 둔다. 그리고, 바이메탈(3U, 3V, 3W)에 대하여, 상기 어댑터(14)가 도시한 조립위치에서 차동 시프터 기구(5)의 제 1 시프터(5Ⅰ)의 완부(5a)와 제 2 시프터(5Ⅱ)의 완부(5b) 사이의 간격에 거의 빈틈이 없이 수납되는 위치에 위치 결정하여 장착된다.

다음에, 제품의 조립공정에서 행하는 어댑터의 장착 순서를 도 2, 도 3에서 설명한다. 즉, 유닛 케이스(9)에 바이메탈(3U, 3V, 3W), 개폐 기구부(10), 래치받이(11), 보상 바이메탈(12)의 각 부품을 부착한 조립단계에서, 차동 시프터 기구(5)를 세트하기 전에 어댑터(14)를 장착한다. 이 경우에, 조립 후의 상태에서 도 1에서 서술한 바이메탈/차동 시프터 기구의 상대위치 관계가 정확하게 재현될 수 있도록, 예컨대 유닛 케이스(9)에 부착된 래치받이(11)를 계측 기준점(O)으로서 이용하고, 이 기준점(O)에서 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)에 장착하는 어댑터(14)의 후단면 위치까지의 기준거리 A, B, C(거리 B는 바이메탈의 상간 피치)를 정하고, 어댑터 장착시에는 조립 제품마다 상기 기준거리와 일치하도록 어댑터(14)를 위치 결정하여 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 정부돌기(3b)에 가압하여 고정한다. 이에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 설치자세의 경사 등에 기인하여 각 상 바이메탈의 선단위치와 소정의 상간 피치에 대응한 기준위치와의 사이에 어긋남(오차) t₁, t₂, t₃가 발생하더라도, 이 오차분이 어댑터(14)의 테두리내 폭(q)(도 4(b)참조)의 범위로 흡수된다.

또한, 실제의 조립공정에서는 자동조립용 로봇의 핸들링 헤드에 3개의 어댑터(14)를 소정의 상간 피치에 맞추어 흡착 지지해 두고, 상기와 같이 케이스(9)에 부착된 래치받이(11)를 계측 기준점(O)으로 하여 흡착 지지한 각 어댑터(14)가 상기 거리 A, B, C와 일치하는 위치에 핸들링 헤드를 이동하여 위치 결정하고, 계속해서 핸들링 헤드를 하강 조작하여 각 어댑터(14)를 일괄하여 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 정부돌기(3b)에 가압 삽입한다.

이에 의해, 계속되는 조립공정에서 차동 시프터 기구(5)를 부착한 상태에서 도 1에서 도시한 바와 같이, 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)이 어댑터(14)를 개재하여 제 1 시프터(5Ⅰ)의 완부(5a)와 제 2 시프터(5Ⅱ)의 완부(5b)의 단면과 거의 빈틈 없게 서로 접촉하게 된다. 따라서, 제품 조립 후는 종래와 같은 시간이 걸리는 조정작업이 불필요하며, 더구나 실사용시에 있어서의 과부하 전류 통전시에는 바이메탈의 만곡변위가 휘어짐 로스 없이 차동 시프터 기구(5)에 전달되어 안정된 동작특성이 얻어진다.

다음에, 상기 어댑터에 관한 응용 실시예를 도 5(a) 내지 (c)에 도시한다. 즉, 이 실시예에 있어서는, 상기 각형의 링 상 테두리체로 구성된 어댑터(14)(도 4 참조) 대신에, 평판상의 어댑터(15)가 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 정부에 접착 고정되어 있다. 또한, 어댑터(15)의 외형폭(p)은 도 4의 어댑터(14)와 같은 치수로 정하고, 세로폭(s)은 넓은 접착면적을 확보하기 위하여 바이메탈의 판 폭과 같은 치수로 하고, 바이메탈의 정부 단면도 평탄면으로서 여기에 접착제로 고정한다. 또한, 접착제로서는 바이메탈의 온도 상승을 고려하여 열경화성 접착제를 이용하는 것이 좋다.

[실시예 2〕

다음에, 본 발명의 청구항 5 내지 7에 대응하는 실시예를 도 6 내지 도 9에 기초하여 설명한다. 우선, 차동 시프터 기구(5)의 구성 부품인 제 1 시프터(5Ⅰ), 제 2 시프터(5Ⅱ)에 관하여, 그 조립 전의 형상을 도 6(a), (b)에 도시한다. 즉, 시프터 본체로부터 브랜치하여 L자형으로 돌출한 완부(5a, 5b)의 초기 길이 치수(L)는 트리밍 영역(트리밍법에 관하여는 후술한다)이 되는 연장부를 포함하여 기준 치수(종래품)보다도 길게 하고, 제 1 시프터(5Ⅰ), 제 2 시프터(5Ⅱ)를 차동 레버(5Ⅲ)와 조합시킨 상태에서는 서로 마주 보는 완부(5a)와 완부(5b)의 선단부분이 서로 겹치도록 설정되어 있다. 또한, 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)는 프레스 가공에 의한 트리밍이 가능한 플라스틱 성형품(절연재)으로 하거나, 또는 도 7(a), (b)에서 도시한 바와 같이, 플라스틱을 모재로 하여 각 상에 대응하는 완부(5a, 5b) 부분에 판 두께가 얇은 금속판(5c)을 인서트 성형한 것을 이용한다. 또한, 완부(5a, 5b)에 금속판(5c)을 인서트 성형해 두는 것에 의해, 프레스 가공 등에 의한 트리밍의 치수 정밀도를 높일 수 있다.

그리고, 차동 시프터 기구(5)를 회로 차단기에 조립할 때에는, 다음에 기술하는 바와 같은 순서를 거쳐 각 상의 바이메탈 사이에서 갭 조정을 행한다. 즉, 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 래치받이(11), 보상 바이메탈(12) 등의 각 부품을 차단기 케이스에 부착한 반완성의 각 제품에 관하여, 도 8에서 도시한 바와 같이, 위치 측정기(16X, 16Y)를 이용하여 종횡의 2축방향에서 바이메탈(3U, 3V, 3W) 및 보상 바이메탈(12)의 위치를 계측하고, 계측 기준선(O)에서 각 상의 바이메탈 (3U, 3V, 3W)의 선단부까지의 거리 A, B, C 및 보상 바이메탈(12)의 선단에 차동 시프터 기구(5)의 차동레버(5Ⅲ)가 서로 접촉하는 지점(P)까지의 거리(D)와, 상기 P점과 보상 바이메탈(12)의 지축(12a)과의 사이의 거리(E)를 측정하고, 이들을 부품의 위치 데이터로서 읽는다.

다음에, 상기 위치 데이터를 기초로 차동 시프터 기구(5)의 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)에 대하여 도 6에 나타낸 트리밍 거리(F, G)(이 트리밍거리(F, G)는 U, V, W 상 중 V상에 대응하는 중앙의 완부에 대한 거리를 나타내고 있다)를 정하고, 이 거리에 맞추어 완부(5a, 5b)의 선단부분(사선으로 나타낸 부분(5a­1, 5b-1))을 포갠 채로 프레스 가공에 의해 일괄 절단하여 트리밍한다. 여기서, 트리밍 거리(F)는 도 8에 도시한 측정거리(B, D) 및 미리 알고 있는 바이메탈의 판 두께(t)에 의해, F = B - D - t, G = B - D로서 정한다. 또한, U상, W상에 대응하는 각 완부에 대하여도, 상기한 바와 마찬가지 방법으로 트리밍을 행한다.

이와 같이, 개개의 제품마다에 차동 시프터 기구(5)를 차단기 케이스에 조립하기 전의 공정에서, 미리 초기치수(L)를 길게 설정한 완부(5a, 5b)의 선단부분을 트리밍함에 의해, 제 1 시프터(5Ⅰ)의 완부 선단과 제 2 시프터(5Ⅱ)의 완부 선단 사이에는 차단기 케이스에 조립한 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 선단위치에 대응한 간격이 확보된다. 이에 의해, 차동 시프터 기구(5)를 차단기 케이스에 조립한 상태에서는 각 상의 바이메탈(3U, 3V, 3W)의 조립 자세에 편차가 있다 하더라도, 그 바이메탈 선단부와, 이것을 양측에서 끼우고 대치하는 시프터(5Ⅰ, 5Ⅱ)의 완부(5a, 5b) 사이에는, 도 11에 도시한 바와 같은 여유 갭(d, e)을 남기지 않고, 바이메탈과 차동 시프터 기구(5)와의 사이가 거의 밀착한 상태로 서로 접촉하여 연계되게 된다.

또한, 도 9는 상기와 같은 순서를 거쳐 조립한 배선용 회로 차단기의 구성도로서, 차동 시프터 기구(5)는 차단기 케이스(17)에 조립한 위치에서 도시한 바와 같이, 바이메탈(3U, 3V, 3W)에 대하여 적정하게 갭 조정된 위치로 수납되게 된다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 하기와 같은 효과를 나타낸다.

제 1 발명에 의하면, 각 상의 바이메탈마다 그 선단부에 차동 시프터 기구의 제 1 시프터의 완부와 제 2 시프터의 완부 사이의 간격이 일치하는 외형 치수를 갖는 어댑터를 장착하고, 또한 상기 어댑터를 바이메탈의 조립위치에서 그 전후단이 상기 각 시프터의 완부 단면에 서로 접촉하는 위치에 위치 결정 고정한 것에 의해, 제품의 조립상태에서는 어댑터의 전후단이 거의 빈틈 없이 차동 시프터 기구의 완부와 서로 접촉하게 되고, 이에 의해 바이메탈의 만곡변위가 어댑터를 개재하여 휘어짐 로스 없이 정확하게 시프터에 전달되게 된다.

또한, 바이메탈에 어댑터를 장착하는 조립공정에서, 각 상의 어댑터를 소정의 상간 피치에 맞추어 실장용 치구에 지지하고, 또한 시프터 기구의 조립위치를 기준점으로 하여 각 상의 바이메탈 선단부에 위치 결정 장착함으로서, 바이메탈의 부착자세, 조립오차에 기인하는 상간 피치의 오차가 흡수되어 회로 차단기 트리핑 동작특성의 정밀도 향상화가 도모될 수 있다.

또한, 제 2 발명에 의하면, 제 1 및 제 2 시프터의 완부의 초기 치수를 트리밍 영역이 되는 연장부를 포함하여 각 시프터의 완부 선단 부분이 서로 겹치는 길이로 정하고, 회로 차단기에 조립한 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로, 제 1, 제 2 시프터의 완부 선단을 트리밍하여 그 상호간에 바이메탈의 판 두께에 상응한 간격을 형성하여 조립한 것에 의해, 회로 차단기에 조립한 각 상의 바이메탈 부착자세, 조립오차 등에 기인하는 상간 피치의 편차를 상기한 완부 선단의 트리밍으로 개개마다 흡수하고, 바이메탈/시프터 사이의 상대적인 위치 정밀도를 확보할 수 있다. 또한, 시프터의 완부의 연장부분에 얇은 금속판을 인서트 성형하는 것으로, 트리밍 정밀도를 보다 한층 높일 수 있다.

Claims (7)

1. 과부하 전류 및 결상(欠相) 검출수단으로서 주회로의 각 상(相)에 대응하는 바이메탈 및 각 상의 바이메탈의 작동단(作動端)에 대향시킨 차동 시프터 기구를 구비하고, 상기 시프터 기구의 동작에 의해 접촉자 개폐기구에 연계시킨 래치받이를 석방위치로 이동하여 주회로의 접촉자를 개극시키도록 한 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치이고, 상기 차동 시프터 기구가 전후 일열로 나열되는 각 상 바이메탈에 따라 그 양측에 포설(布設)한 제 1, 제 2 시프터와, 제 1, 제 2 시프터의 사이에 걸쳐져 링크 결합한 작동 레버로 구성되고, 또한 제 1, 제 2 시프터로부터 각각 측방으로 돌출한 완부(腕部)를 각 상의 바이메탈 선단부를 끼우고 그 양측에 대치(對峙)시킨 것에 있어서, 각 상의 바이메탈마다, 그 선단부에 상기 제 1 시프터의 완부와 제 2 시프터의 완부 사이의 간격에 상응한 외형 치수를 갖는 어댑터를 장착하는 것으로 하고, 또한 회로 차단기에 조립한 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로, 상기 어댑터를 제 1, 제 2 시프터의 완부 선단 사이에 감합되도록 위치 결정하여 바이메탈 선단부에 고정한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   어댑터가 각형(角形)의 테두리체이며, 바이메탈의 선단부에 압입하여 고정한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   바이메탈의 선단정부(先端頂部)에 돌기를 형성하고, 상기 돌기에 어댑터의 테두리를 압입하여 고정한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   어댑터가 각형의 평판이고, 바이메탈의 선단부에 접착하여 고정한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
5. 과부하 전류 및 결상 검출수단으로서 주회로의 각 상에 대응하는 바이메탈 및 각 상의 바이메탈 작동단에 대향시킨 차동 시프터 기구를 구비하고, 상기 시프터 기구의 동작에 의해 접촉자 개폐기구에 연계시킨 래치받이를 석방위치로 이동하여 주회로의 접촉자를 개극시키도록 한 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치이고, 상기 차동 시프터 기구가 전후 일열로 나열되는 각 상 바이메탈에 따라 그 양측에 포설한 판상으로 된 제 1, 제 2 시프터와, 제 1, 제 2 시프터 사이에 걸쳐져 링크 결합한 작동 레버로 구성되고, 또한 제 1, 제 2 시프터로부터 각각 측방으로 돌출한 완부를 각 상의 바이메탈 선단부를 끼워 그 양측에 대치시킨 것에 있어서, 제 1 및 제 2 시프터의 완부의 초기치수를 트리밍(trimming) 영역이 되는 연장부를 포함해서 각 시프터의 완부 선단부분이 서로 겹치는 길이로 정하고, 회로 차단기에 조립한 바이메탈의 조립위치 데이터를 기초로, 제 1, 제 2 시프터의 완부 선단을 트리밍하여 그 상호간에 바이메탈의 판 두께에 상응한 간격을 형성하여 조립한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   제 1 및 제 2 시프터를 프레스 가공에 의한 트리밍이 가능한 플라스틱 성형품으로 구성한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   제 1 및 제 2 시프터를 그 완부의 연장부분에 얇은 금속판을 인서트(insert) 성형한 플라스틱 성형품으로 구성한 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 열동형 과부하 트리핑 장치.

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