KR100551227B1 - 전기적 과부하에 대한 접점 메커니즘 - Google Patents

Abstract

과부하 계전기에 대한 진보된 트립 메커니즘은 하우징, 상기 하우징내에서, 두개의 안정된 위치사이에서 피벗운동하는 피벗상에 장착된 쌍안정 전기자, 및 하우징내에 있는 고정접점을 포함한다. 가동 접점은 하우징내에 위치되고, 스프링은 가동 접점에 맞물려 있고 고정접점을 향하여 가압되어 있어, 이들사이의 전기 전도관계를 성립시킨다. 가동 접점과 맞물고 있는 포스트는 가동 접점을 맞물려 있고 두개의 안정된 위치중의 하나에 대해 스프링의 바이어스와 상대하여 고정접점으로부터 떨어지도록 가동접점을 움직이고 가동접점과 효과적으로 맞물림을 해제하는 스프링의 상대측 및 전기자상에 위치되어 있어서, 전기전도관계로 스프링이 움직일 수 있게 한다. 계전기는 추가로 하우징에 의해 운반된 래치면, 하우징상에 장착되고, 래치면을 맞물고 있고 두개의 위치중의 하나에서 전기자를 유지시키는 래치핑거를 가지고 있는 스프링을 포함한다.

계전기, 포스트, 하우징, 리셋핑거, 가동접점, 고정접점

Description

전기적 과부하에 대한 접점 메커니즘{CONTACT MECHANISM FOR ELECTRONIC OVERLOAD}

본 발명은 전자계전기 더 상세하게는, 과부하 계전기에 대한 트립(trip) 메커니즘에 관한 것이다.

과부하 계전기는 일반적으로 과도전류에 의해 야기되는 과열로 인한 전자장치의 파손을 방지하는 산업상의 세팅에 사용되는 전자 스위치이다. 일반적인 경우에 있어서, 전자장치는 보통 접촉기로 언급되는 다른 계전기를 통하여 전원에 연결되는 3상전동기이다. 전형적인 접촉기는 3상전원에 연결된 회로의 각각을 끊었다 연결했다 하기위한 세개의 스위치된 전력경로를 갖는 해비듀티(heavy duty) 계전기이다. 접점을 끊었다 연결했다 하는 동작은 코일에 전류의 흐름의 결과로서 자기적으로 만들어지고 코일은 일반적으로 동떨어진 곳에 위치된 다른 스위치에 의해 전류의 흐름이 제어되므로써 전류가 통하게 된다.

종래의 구성에서는, 과부하 계전기는 컨택터의 코일에 대한 제어스위치와 직렬로 연결되었다. 과부하 상태가 과부하 계전기에 의해 감지되면, 과부하 계전기는 접촉기의 코일에 대한 전력을 차단하고, 컨택터를 개방시켜서 접촉기에 의해 제어되는 전자장치를 손상을 받지 않도록 전원으로부터 차단된다.

종래에는, 과부하 계전기는 스위치를 제어하는 바이메탈소자에 의한 열전달관계에 있는 각 상에 레지티브 히터를 사용하였다. 예와같이, 레지티브 히터로부터 바이메탈소자까지 충분한 열입력이 생기고 과부하가 감지되면, 바이메탈소자는 컨택터 코일에 전류가 차단되도록 결합스위치를 개방하고, 전원에 연결된 전자장치부품을 차단시킨다.

최근에, 레지티브 히터 바이메탈소자형의 계전기가 전기적 과부하 계전기로 대체되었고 설명된 것처럼, 예컨대, US-A-5 179 495로 그 전면이 참조로 인용되었다. 일반적으로 그러한 회로의 출력은 상대적으로 저전력화되고, 결과적으로 출력이 컨택터 코일전류를 제어하기 위하여 솔리드 스테이트 스위치가 요구된다. 솔리드 스테이트 스위치는 인디케이터를 작동시킬 수 있을 뿐만아니라 컨택터에 대한 전류의 흐름을 제어할 수 있는 접점 메커니즘을 상대적으로 저전력으로 제어한다. 대개의 경우에 있어서, 인디케이터는 과부하에 의한 차단의 발생으로 발광되는 발광체(light)일 것이다. 그러한 접점 메커니즘의 하나가 "과부하 계전기에 대한 트립 메커니즘"으로 제목지어져 US-A-6 025 766으로 공개되었으며, 그 전면공개가 여기에 참조로 개시되었다.

여기에 공개된 트립 메커니즘은 소위 "브리징"이라 일컬어지는 접점을 사용하고, 가늘고 길게 늘어진 접점 바(contact bar)는 전기자 운동결과로 두개의 분리되어 고정된 접점과 접촉되게 된다. 접점 바는 전기자 피벗에 의해 운반된 포스트상의 크로스 멤버의 반대로 바이어스되고, 접점 바는 전기자가 두 안정된 위치사이를 시프트(shift)하기 때문에 아치형의 경로(arcuate path)로 이동되고. 당연히 접점 바는 지렛목(fulcrum)상에서 얼마간 피벗된다. 결과적으로 접점 바의 한쪽 끝부분은 접점 바의 다른 한쪽 끝부분이 결합된 고정 접점과 접촉하기 전에 고정 접점의 하나와 접촉할 가능성이 있다. 그러나 바람직하게, 접점 바는 고정 접점 양쪽과 동시에 접촉해야 한다.

게다가, 환경 먼지(environmental grime)가 접점의 하나 이상의 표면에 쌓일 염려가 있다. 특히, 접점에 의해 이어졌다 끊어졌다 하는 전기적 회로가 상대적으로 저전력일때, 그러한 먼지는 접점의 닫힘(closing)상에서의 클린 시그널의 발생을 방해할 수 있다. 이와같이, US-A-6 025 766에서 설명된 트립 메커니즘은 그러한 환경먼지의 영향을 피하기 위해 접점이 닫힐때 가동접점(moveable contacts)에 의한 고정접점의 와이핑의 측정법을 제공한다. 동시에, 고정접점에서의 가동접점의 와이핑운동은 요구되는 와이핑 활동이 발생하게 하는 운동을 전적으로 이끄는 실질적인 와이핑을 제공하는 것이 바람직하다.
US-A-5 332 986은 접점을 갖는 제 1 위치(정상위치)에서 닫힐때 전류가 흐르도록 하고 접점을 갖는 제 2위치(트립된 위치)에서 열릴때 전류가 흐르지 못하도록 하는 쌍안정 과부하 트립 메커니즘을 공개한다. 액추에이터 바는 가동접점을 접점 안쪽으로 및 바깥쪽으로 움직이도록 작동하기 위하여 고정 접점과 연결되고, 닫혀있는 접점과 열려있는 접점에 따라서 제 1 위치와 제 2위치 사이에서 피벗운동할 수 있도록 지렛목에 축으로 설치된다. 리셋 장치(arrangement)가 트립된 메커니즘을 리셋하기 위해서, 과부하 상태후에 액추에이터를 제 1위치로 돌리기 위해서 설치된다. 또한, 제 1위치로부터 제 2위치로 액추에이터 바를 움직임으로써 트리핑 메커니즘을 테스트하기 위해서 테스트 버튼도 설치된다.
US-A-4 378 543는 수동 리셋 및 테스트 설비를 갖는 래치 계전기 장치에 관한 것이다. 상기 계전기 장치는 가동 접점을 한쪽 끝부분으로 이동시키는 전기자, 스프링의 활동에 대한 전기자의 위치지정을 제어하는 코일 및 두 고정접점 구성요소 사이에 위치된 가동접점 구성요소와 떨어져서 수직으로 분리된 한쌍의 고정접점을 포함한다. 코일에 전류가 흐르지 않을때, 전기자는 가동접점 구성요소가 고정접점 구성요소중의 상부에 있는 하나와 접촉하도록 스프링에 의해 제 1위치로 바이어스된다. 코일에 전류가 흐를때, 전기자는 가동접접 구성요소가 고정접점 구성요소중의 하부에 있는 하나와 접촉하도록 스프링의 작용에 대하여 제 2위치로 이동된다.

본 발명은 상기의 하나 이상을 극복하기 위하여 지시되었다.

발명의 개요

본 발명의 주요한 목적은 과부하 계전기에 대하여 새롭고 개선된 트립 메커니즘을 제공하는 것이다. 또한, 또하나의 발명의 목적은 향상된 포지티브 와이핑 액션에 스위치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 태양에 따르면, 하우징; 두 안정된 위치사이의 피벗운동을 위해 피벗상의 상기 하우징에 설치된 가늘고 긴 쌍안정 전기자; 상기 하우징내에 설치된 고정접점장치; 및 상기 하우징내에 설치된 가동접점장치를 포함하는 과부하 계전기를 위한 트립 메커니즘이 제공되고, 상기 고정접점장치중의 하나는 상개(normally open) 고정접점의 세트로 이루어지고, 상기 고정접점장치중의 다른 하나는 상폐(normally closed) 고정접점의 세트로 이루어지고, 상기 고정접점 장치는 상기 전기자의 상기 두 안정된 위치를 한정하는 각각 전기적으로 및 물리적으로 분리된 접점의 세트를 포함하고, 상기 가동접점 장치는 가늘고 긴 접점 바에 의해 이송된 간격을 이룬 접점을 포함하고, 고정접점의 각 세트는 가동접점이 각각의 고정접점과 동시에 접하도록 각각의 접점 바에 의해 교락(bridge)되도록 응용되고; 상기 트립 메커니즘은 또한 상기 가동접점과 상기 고정접점 사이에 전기적 도전관계가 형성되도록 상기 접점 바를 맞물림하고 상기 가동접점을 상기 고정접점쪽으로 추진(urging) 위한 상기 하우징내의 스프링수단과, 상기 접점 바를 맞물고 그것들을 상기 스프링수단의 바이어스에 대하여 상기 고정접점으로부터 멀어지도록 이동시키기 위한, 상기 전기자상에 있으면서 그리고 스프링수단의 대향측에 있는접점 바 맞물림수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 접점 바 맞물림수단은 상기 전기자로부터 일반적으로 그것의 가늘고 긴 방향에 대해 가로지르는 방향으로 뻗치는 각각의 포스트를 포함한다.

각 포스트는 두개의 간격을 이룬 쇼울더면(shoulder surface)을 한정하는 그 양측의 각각에 두개의 간격을 이루고 측방으로 향한 리브(rib)를 구비하고, 각 접점 바는 결합된 포스트의 상단에 느슨하게 꿰어지도록 상기 전기자의 방향으로 가늘고 길게 되어있는 일반적으로 중앙에 위치된 가늘고 긴 슬롯을 구비하고, 상기 스프링수단은 상기 포스트의 상기 쇼울더면쪽으로 상기 접점 바를 동작적으로 바이어싱동하고, 상기 쇼울더면은 상기 전기자가 두 안정된 위치중의 하나에 도달하기 전에 상기 접점 바가 상기 고정 접점에 접하도록 상기 포스트에서의 지정된 위치에 상기 접점 바를 위치시킨다.

각 접점 바는 상기 전기자의 방향으로 가늘고 길게 되어있는 상기 슬롯은 상기 접점 바의 가늘고 긴 방향으로 측면-측면(side-to-side)간 제 1 지정 치수(dimension)를 갖고, 상기 포스트는 상기 접점 바가 상기 접점 바의 상기 가늘고 긴 방향으로 상기 포스트상에서 시프트될 수 있도록 하기 위하여 상기 슬롯의 치수보다 작은 상기 접점 바의 가늘고 긴 방향에서 단부-단부(end-to-end)간 제 2 지정 치수를 갖고, 상기 치수들은 상기 전기자가 상기 두 개의 안정된 위치중의 하나로 이동되기전 또는 상기 접점 바가 상기 고정 접점에 접한후에 상기 포스트가 상기 슬롯의 단부를 맞물림하도록 하는 크기로 되고, 상기 접점 바는 상기 고정 접점을 와이핑하기 위하여 가늘고 긴 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.

이점으로, 상기 전기자는 두 안정된 위치 사이에서 이동가능하도록 연결된 래치레버를 갖고, 상기 위치중의 하나는 트립된 상태에 해당한다. 상기 래치레버는 매우 밀접한 포스트로 돌출부를 이송하고, 상기 포스트는 상기 포스트 주위로의 상기 스프링의 회전을 방지하기 위하여 상기 돌출부에 부착된 일단부를 구비한 포스트상에 설치된 스프링 및 상기 돌출부를 지나서 뻗치는 리셋 핑거를 갖는다.

상기 메커니즘이 트립되었을때, 상기 메커니즘을 리셋하기 위한 수동 오퍼레이터가 제공되고, 상기 수동 오퍼레이터는 일반적으로 상기 전기자쪽으로 뻗고 상기 메커니즘을 리셋하기 위하여 상기 리셋 핑거와 협동하는 노치를 구비하는 섕크(shank)를 갖는다. 상기 수동 오퍼레이터는 상기 전기자를 향하여 및 전기자로부터 멀어지는 방향으로의 이동을 위해 상기 하우징에 왕복운동하도록 설치된 푸시버튼을 포함하고, 상기 리셋핑거는 푸시버튼의 왕복운동 이동경로로 움직일 수 있다. 상기 스프링은 코일을 갖는 토션 스프링을 포함하고, 상기 리셋 핑거는 상기 코일로부터 상기 푸시버튼쪽으로 예각으로 그 왕복운동하는 이동경로로 뻗는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 두 액추에이터 위치 사이의 운동을 위해 피벗상에 설치된 액추에이터; 한쌍의 간격을 이룬 고정접점; 상기 고정접점을 전기적으로 동일한 것을 연결하기 위하여 맞물림하고 교락하는 닫힌 위치와 상기 고정접점으로과 간격을 이룬 열린 위치 사이에 있는 가동 접점 바; 및 상기 액추에이터와 함께 이동가능한 상기 액추에이터상의 접점 운반자를 포함하는 전기적 메커니즘에 사용하기 위한 스위치가 설치되고, 상기 접점 운반자는 상기 피벗과 간격을 이룬 평면에서 측정된 측면-측면간 제 1 지정치수를 갖는 접점 장착 포스트를 갖고, 상기 접점 바에서의 슬롯은 상기 포스트상에서 가로방향으로 상기 접점 바가 이동할 수 있도록 상기 포스트를 느슨하게 수용하고, 상기 슬롯은 상기 가로방향으로 상기 제 1치수보다 더 큰 단부-단부간 제 2 지정치수를 갖고, 상기 포스트는 상기 액추에이터가 상기 두 액추에이터 위치중의 하나로부터 이동하여 상기 액추에이터가 상기 두 액추에이터 위치중의 다른 하나에 도달하기 전에 중간의 액추에이터 위치에 있을때 상기 닫혀있는 교락위치로 이동하도록 상기 접점바를 운반하고, 상기 제 1 및 제 2 지정치수는 상기 액추에이터가 상기 중간의 위치에 도달한 때 또는 그 후에 그리고 상기 다른 액추에이터 위치에 도달하기 전에 상기 포스트가 상기 슬롯의 끝부분을 맞물림하도록 정해지고; 상기 액추에이터가 상기 하나의 액추에이터 위치로부터 이동할 때에, 상기 접점 바는 상기 닫힌 위치로 이동하게 되고 상기 포스트는 상기 액추에이터가 상기 중간의 위치로부터 상기 다른 액추에이터 위치로 움직임에 따라 그때 또는 그후에 상기 고정접점과 맞물림한 상태로 상기 고정접점에 관하여 상기 접점 바를 시프트시키기 위하여 상기 슬롯의 상기 단부를 맞물림하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에서, 접점 바는 가로방향으로 가늘고 길게 늘어진다.
바람직하게, 제 1 및 제 2 치수는 가로방향으로 가로방향으로 확장된다.

바람직한 실시예에서, 포스트는 쇼울더를 구비하고 접점 바는 포스트상에서 쇼울더로부터 왕복하여 움직일 수 있다. 스프링은 쇼울더쪽으로 접점 바를 바이어스 하도록 설치된다.
본 발명의 부가적인 목적 및 이점은 하기에 설명될 것이고, 부분적으로 설명으로부터 명백해지거나 본 발명의 실행으로 인지될 것이다. 발명의 목적 및 이점은 첨부된 청구범위에서 특별히 지적된 장치 및 조합물을 통해서 인지되고 얻어질 것이다.

명세서의 일부를 이루며 구체화된 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고, 상기에 주어진 일반적인 설명 및 하기에 주어진 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움이된다.

도 1은 본 발명에 따라 만들어진 과부하 계전기에 대한 트립 메커니즘의 다소 개략적인 단면도;

도 2는 본 발명에 사용하기 위한 컨택트구조의 바람직한 형태의 단편적인 도면;

도 3은 컨택트구조의 평면도; 및

도 4는 컨택트에 의한 와이핑운동의 개시를 도시하는 두 안정된 위치사이의 전기자의 중간위치에서의 구성요소의 구조도.

도면에서, 과부하 계전기는 리셋 상태, 특히 오토 리셋 상태로 도시되었고, 다소 단편적으로 도시된 전반에 걸쳐 10으로 명시된 하우징을 포함한다. 전반적으로 12로 명시된 상개(normally open) 고정 접점의 한 세트 및 전반적으로 14로 명시된 상폐(normally closed) 고정 접점의 한 세트가 하우징(10)내에 설치된다. 상기 하우징은 피벗 핀(16)을 포함하고, 전반적으로 18로 명시된 가늘고 긴 쌍안정 전기자가 두 안정된 위치사이의 운동을 위하여 피벗되었다. 상기 전기자(18)는 안정된 위치중의 하나에 도시되고, 전반적으로 20으로 명시된 제 1세트의 가동 접점을 오픈 포지션에 유지하도록 작용한다. 다른 쌍안정위치에서, 전기자(18)는 전반적으로 22로 명시된 상폐의 제 2세트의 가동 접점을 개방하도록 작용한다. 상기 접점(20 및 24)는 각기 고정 접점(12 및 14)와 붙었다 떨어졌다 한다.

전반적으로 24로 명시된 래치레버는 전기자(18)에 연결되어 그것과 함께 이동가능하여 전기자(18)의 두 안정된 위치 사이에서 피벗(16) 주위를 요동할 것이다. 하우징은 전반적으로 26으로 명시된 수동 오퍼레이터를 받아들리는 구멍(opening)(25)을 포함하고, 푸시버튼 표면(28) 및 디펜딩 섕크(30)를 구비한다. 푸시버튼(28)은 래치레버(24)로부터 일반적으로 왕복운동 하도록 설치된다.

고정 접점(12,14)로 돌아가서, 그 각각은 두 전기적 및 물리적으로 분리된 접점(38 및 40)를 구비한다. 각기 고정 접점(38,40)의 세트를 이루는 접점(38 및 40)는 분리된 접점(43)을 갖는 각각의 가늘고 길게 늘어진 접점 바(42)에 의해 연결된다. 각 접점 바(42)는 전기자(18)와 같은 방향으로 길게 늘어지고, 일반적으로 늘어진 방향에 가로지르는 방향으로 전기자(18)로부터 뻗치는 각각의 포스트(44)의 중간지점에 느슨하게 설치된다. 두 포스트는 피벗(16)의 각 사이드에 설치된다. 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 각 포스트(44)는 양 사이드의 각각에 두개의 분리되고 측면으로 방향된 리브(rib)(45)를 구비한다. 각 리브(45)의 상단은 두 분리된 쇼울더표면(46)으로 규정된다. 각 접점 바(42)는 일반적으로 중앙에 위치되고 길게 늘어진 노치 또는 슬롯(47)을 구비한다. 상기 슬롯(47)은 전기자(18)와 같은 방향으로 가늘고 길게 늘어지고, 각 접점 바(42)가 결합된 포스트(44)의 상단에 느슨하게 꿰어지도록 허용한다. 스프링(48)은 접점 바(42)를 쇼울더 표면(46)쪽으로 바이어스하는 작용을 한다. 쇼울더(46)의 상대적인 높이는 접점 바의 접점(43)이 접점(38,40)과 먼저 접촉될 때 양쪽이 동시에 접촉되도록 접점(38,40)의 상단표면에 의해 한정되고 평면 P"(도 2)에서 끝난다. 포스트(44)는 스프링(48)과 반대로 접점 바(42)의 사이드에 위치된다.

이제 전기자(18)로 돌아가서, 전기자는 제 1자극편(magnetic pole piece)(62) 및 평행하게 분리된 제 2 자극편(64)을 구비한다. 자극부분(62 및 64)은 두개의 영구자석(66) 뿐만아니라 피벗(16)을 사이에 끼고 있다. 영구자석(66)은 단일구조일 수도 있지만, 편의를 위해서 그리고 피벗(16)을 수용하기 위해서 두 개의 분리된 자석으로 도시되었다.

하우징(10)에 각철(leg)(72 및 74)을 구비한 얇은 "U"자 형의 마그네틱요크(magan yoke) 또는 자극편(70) 설치된다. 전기코일(76)은 자극편(70) 의 후미(78)근처에 배치된다. 어떤 경우에서는 전기권선(electrical winding)이 싱글코일인 반면에, 다른 경우에서는 하나가 다른 하나의 상부에 감겨진 두 개의 전기적으로 분리된 코일이다. 상세한 배치는 메커니즘에 사용된 전기회로의 제어모드에 의존한다. 만약 동일한 것이 한 상태에서 다른 상태로 계전기를 스위칭하도록 코일(76)을 통하는 전류를 반전한다면, 싱글코일만이 사용될 필요가 있다. 반면에, 만약 전기코일이 전류를 반전하지 않는다면, 계전기를 한 상태에서 다른 상태로 스위칭하기 위해서 한 코일 또는 다른 코일에 전력을 공급하는 전기회로를 갖는 코일(76)로 서로 반대로 감겨진 두 코일이 사용된다.

이제 래치레버(24)로 돌아가서, 래치레버는 도 1에 도시된 위치로부터 복수의 중간위치를 통하여 자극편(64)이 멈추고 대체로 자극편(70)의 각철(72)의 하면에 접해있는 다른 안정된 위치로 이동 가능하다. 상단에서, 래치레버는 하우징(10)에 구멍을 강조한 가늘고 길게 늘어진 노치(82)를 구비한다(도시되지 않음). 스크루드라이버어의 팁과 같은 도구는 구멍을 통하여 노치(82)안으로 삽입되어 레버(24)에 수동력을 사용하여 수동 테스트 목적으로 전기자(18)의 두 안정한 위치사이를 이동하는데 적합할 수 있다.

노치(82) 바로 아래에, 두 인접하는 표면(84,86)에 의해 한정된 래치표면이 설치된다. 래치표면(84,86) 아래에 놓인것은 어떤 상태하에 설명되기위한 서로 감싸면서 래치면(84,86)의 표면(86)에 대하여 래칭하기에 적합된 위로향한 끝부분(90)을 갖는 스프링 래칭 핑거(88)이다. 래치핑거(88)는 하우징(10)내의 포켓(pocket)내의 포스트(96)에 설치된 전반적으로 94로 명시된 토션 스프링의 코일(92)로부터 뻗친다. 또한, 스프링(94)이 레치레버(24)에 설치되고 레치표면(84,86)이 하우징(10)에 위치된다.

래치핑거(88) 맞은편의 코일(92)의 끝부분(98)은 포스트(96)에서의 코일(92)의 회전을 막기 위하여 하우징(10)에 접촉된다. 래치핑거는 전기자(18)의 두 안정된 위치중의 하나에 즉, 도 1에 도시된 위치로부터 자극편(64)이 자극편(70)의 각철(72)의 하부에 접촉하는 위치로 이동된 래치레버(24)를 래칭한다.

래치레버(24)는 또한 평평한 대각선의 프로젝션(100)을 일반적으로 피벗(16)에 평행한 포스트(102)에 아주 밀접하게 옮긴다. 전반적으로 104로 명시되는, 제 2 토션 스프링은 포스트(102)에 설치되고, 한쪽 끝부분이 포스트(102)에 대한 토션 스프링(104)의 코일(108)의 회전을 막기 위해서 프로젝션(100)에 접촉되었다. 토션 스프링(104)의 반대쪽 끝부분(110)은 리셋 핑거로 역할하고, 푸시버튼 액추에이터(26)의 방향으로 프로젝션(100)의 끝을 지나 예각으로 대각선으로 뻗는다. 이러한 관계에서, 푸시버튼 액추에이터(26)의 섕크(shank)(30)는 정지면(stop surface) 역할을 하고 래치레버(24)를 도 1에 도시된 위치로 이동시키기 위해 리셋 핑거(110)와 협력하는 노치(112)를 구비한다.

이제 푸시버튼 액추에이터(26)으로 돌아가서, 푸시버튼 액추에이터의 하단은 바이어싱 스프링(116)이 접촉된 레지(ledge)(114)를 구비한다. 바이어싱 스프링(116)은 구멍(25)내의 최상단 위치(도시하지 않음)에서 바이어스 하도록 푸시버튼(26)에 업워드 바이어스(upward bias)를 제공한다.

섕크(30)의 바로 위의 오퍼레이터(26)의 푸시버튼(28)은 바깥쪽으로 뻗치는 텅(tongue) 또는 레지(120)을 구비한다. 동시에, 하우징(10)은 지지면(retaining surface)(122)을 갖는 제 1노치 및 디텐트 면(detent surface)(124)을 갖는 제 2노치를 구비한다. 지지면(122)은 디텐트 면의 위 앞쪽이다. 도 1에서 추론되는 것처럼, 레지(120)는 하우징(10)내에 수동 오퍼레이터(26)를 보유하기 위해 지지면(122)에 접하거나 도시된 것처럼 스프링(116)의 바이어스에 대한 가압된 위치에서 푸시버튼(28)을 유지하기 위해 디텐트 면(124)에 접한다.

바람직하게, 오퍼레이터(26)는 상호작용을 위해서 뿐만아니라 하우징(10)내에서 회전할 수 있도록 레지(120)를 제외하고 일반적으로 원형으로 만들어진다. 결과로서, 오퍼레이터(26)가 도 1에 도시된 위치로 하방으로 눌러지면, 오퍼레이터는 레지(120)가 디텐트 면과 함께 하방에 놓이도록 회전한다. 이 위치에서, 오퍼레이터는 계전기에 대한 자동 리셋모드에 해당하는 최저위치에 구속된다.

자동 리셋모드에서, 레지(120)는 래치핑거(88)의 상단(90)에 접하는 것이 도 1로부터 상세히 관찰된다. 이것은 래치핑거(88)를 래치표면(84,86) 및 래치 암(24)의 맞물림에서 풀리게 한다.

출원인의 앞서 특정된 계류중인 출원에서 더 상세히 설명된 것과 같이, 계전기 메커니즘이 트립되면,(18) 및 래치레버(24)는 안정된 위치중의 하나에 즉, 자극편(64)이 자극편(70)의 각철(72)의 하면에 접촉되어 피벗될 것이다. 이 경우에, 스프링(108)의 끝부분(110)은 노치(112)로 들어가기 때문에 만약 푸시버튼(28)이 가압되면, 래치암(24)이 전기자(18)를 도 1에 도시된 리셋 위치로 반시계 방향으로 피벗시키면서 스프링의 끝부분(110)은 수평위치로 움직일 것이다. 그러나, 그것이 발생하기 바로 전에, 레지(120)는 래치암(88)의 상단(90)과 접촉하고, 그것을 가압하여 래치 표면(84,86)의 맞물림에서 벗어나게 만들고, 피벗운동을 위하여 래치레버(24)를 풀 것이다.

본 발명의 특히 바람직한 특징은 가동 접점(20,22)가 각각의 고정 접점(12,14)에 대하여 와이핑 활동을 일으키도록 닫히기 때문에 닫힐때의 양질의 전기적 접점을 방해하는 환경먼지를 차단하기 위하여 절대적으로 이동되는 수단을 제공하는 것에 있다. 이러한 목적을 위하여, 양 접점 바(42)에서의 슬롯(47)은 도 3에 도시된 것처럼, 단부-단부(end-to-end)간 또는 처음에 미리 결정된 치수 "D"를 갖는다. 이 치수를 갖는 피벗(16)에 의해 특정된 전기자(18)의 회전축에 평행하지만, 회전축으로부터 분리된 평면에서 측정된다. 설명된 구체예에서 접점 바(42)는 납작하고, 접점 바(42)의 평면은 전기자(18)의 가늘고 길기 늘어진 방향에 평행한 방향으로 또는 접점 바(42)의 각각의 가늘고 길게 늘어진 방향으로 측정된다.

게다가, 포스트의 상단은 같은 방향으로 측정된 측면-측면(side-to-side)간 또는 두 번째로 소정 치수 "d"를 갖는다. 치수 "d"는 상기 표면(46)을 측정한 포스트(44)의 상단의 치수이고, 슬롯(47)의 치수 "D" 보다 작다.

결과로서, 접점 바(42)는 포스트(44)상에서 화살표(130) 방향(도 3)으로 양방향으로 이동한다. 접점 바(42)는 또한 포스트(44)의 상단에서 피벗(16)으로부터 왕복운동을 하기도 한다. 이 운동의 방향은 도 2에서 화살표로 도시되었다.

치수 "D" 및 "d"는 래치레버(24)의 움직임의 방향에 의존하는 포스트(44)의 한쪽면(134 또는 136) 또는 다른 한쪽면의 치수이고 접점 바(42)의 둘중의 하나의 닫힘 또는 열림 작동동안 도 1 및 도 4에서 보여지는 것처럼 오른쪽 또는 왼쪽으로 접점 바를 운전시키도록 슬롯(47)의 끝부분(138,140)과 일치하여 접할 것이다.

예를 들면, 접점(14,22)를 참조로, 포스트(44)의 일측(134)이 열린 상태에 있을 때 접점바(42)의 슬롯(47)의 단부(138)와 대하는 상태에 있다. 래치레버(24)가 반시계방향으로 이동됨에 따라서, 접점바(42)는 일반적으로 면(46)과 접점바(42) 사이의 마찰로 인하여 포스트(46)의 그 위치에 유지된다. 접점바(42)의 접점(43)이 고정된 접점(14)을 한정하는 접점(38,40)과 처음 접할 때, 접점(43)은 도 4에 도시된 바와 같이 접점(38,40)에서부터 오프셋된다. 즉, 접점바(42)상의 접점(43)은 접점(38,40)의 대응하는 것에 센터링되지 않는다. 접점바(42)는 접점(38,40)과의 맞물림을 통한 마찰결과로 이러한 상태를 유지할 것이다. 동시에, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기자(18)는 리세트 위치로 완전히 이동할 수 없으며, 다시 말해, 자극편(64)은 자극편(70)의 레그(72)의 상부면과 아직 접하지 않는다.

전기자(18)는 상기 접점이 도 1에 도시되고 만들어진 안정된 위치로 계속 이동할 때, 포스트(44)는 포스트의 한측(136)이 접점바(42)의 슬롯(47)의 단부(140)와 접할 때까지 슬롯(47)내에서 움직인다. 치수(D,d)은 전기자(18)가 도 1에 도시된 위치로 움직이기 전에, 상기 경우가 일어나도록 선택된다.

전기자(18)가 도 1에 도시된 위치로 계속해서 움직일 때, 측부(136)는 슬롯단부(140)와 접하는 상태에 있거나 현재 바닥에 닿는 상태에 있기 때문에, 도 4에 도시된 위치에서 도 1에 도시된 위치까지 왼쪽으로 접점바(42)가 구동되며, 접점바(42)의 접점(43)은 도 1에 도시된 바와 같이 접점(38,40)상에 현재 센터링된다. 이러한 이동운동 또는 와이핑 운동은 접점(38,40,43)이 저전력 접점 구성에 특히 장점을 갖는 우수한 전기접점을 얻기 위하여, 접점상에 쌓인 임의의 먼지를 확실히 문지른다. 고전력 어플리케이션에 대하여, 디멘젼(D,d)은 와이핑 운동의 정도가 더욱 적게 되거나 거의 없도록 선택될 수 있다.

동시에, 전기자(18)의 상대측상에서 포스트(46)는 측부(136)가 슬롯의 단부(138)와 맞물리는 위치로부터 이동하여, 계전기가 트립되고 접점(12,20)이 닫혀질때 연관 접점바(42)의 슬롯(47) 단부(140)와 접하여 포스트(47)의 측부(136)가 유사 와이핑 운동의 단계를 설정하게 한다. 이러한 운동을 확실히 하기 위하여, 하우징(10)은 개방위치로 움직일 때 다른 접점바(42)에 의해 맞물려 있는 스톱(142)을 장착할 수 있다. 스톱(142)은 또한 접점바(42)의 레벨화 기능을 제공한다.

앞서 말한 것으로부터, 본 발명에 따라 만들어진 스위칭 메커니즘 또는 과부하 계전기에 대한 트립 메커니즘은 브리징 접점에 적용된 접점 바가 양 접점에 대하여 동시에 확실히 닫혀지게 한다.

또한 이것은 주변의 먼지가 접점으로 만들어진 전기회로를 방해하지 않도록 접점 폐쇄시에 매우 바람직하고 확실한 와이핑 운동을 제공한다.

당업자는 추가적인 이점 및 변경이 쉽게 떠오를 것이다. 따라서 더 넓은 태양에서의 본 발명은 여기에 도시되고 설명된 상세한 설명 및 대표적인 디바이스에 제한되지 않는다. 따라서 다양한 변경이 이들 장치 및 첨부된 청구항에 의해 정의 된 바와 같은 일반적인 발명의 개념의 범주나 정신으로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있다.

Claims (16)

1. 과부하 계전기를 위한 트립 메커니즘에 있어서,

   하우징(10);

   두 안정 위치사이에서의 피벗식 이동을 위해 피벗(16)상의 상기 하우징(10)내에 설치된 가늘고 긴 쌍안정 전기자(18);

   상기 하우징안에 설치된 고정 접점 장치(12,14); 및

   상기 하우징안에 설치된 가동 접점 장치(20,22)를 포함하고,

   상기 고정접점 사이에 전기적 도전 관계를 수립하기 위해 상기 접점 바(42)를 맞물림하고 상기 고정 접점(38,40)을 향하여 상기 가동 접점(43)을 이동시키기 위한 상기 하우징(10)안에 있는 스프링 수단(48), 및 상기 접점 바(42)를 맞물림하고 상기 스프링 수단(48)의 바이어스에 반하여 상기 고정 접점(38,40)으로부터 상기 접점 바를 이동시키기 위해 상기 스프링 수단(48)의 대향측 및 상기 전기자(18)상에 있는 접점 바 맞물림 수단을 더 포함하며,

   상기 고정 접점 장치중의 하나(12)는 상개 고정 접점 세트를 포함하고 상기 고정 접점 장치중의 다른 하나(14)는 상폐 고정 접점 세트를 구비하고, 상기 고정 접점 장치(12,14)는 상기 전기자(18)의 상기 두 안정 위치를 한정하는 전기적으로 및 물리적으로 이격된 접점(38,40)으로 된 각각의 세트를 구비하고, 상기 가동 접점 장치(20,22)는 가늘고 긴 접점 바(42)에 의해 이송되는 이격된 접점(43)을 구비하고, 고정 접점(38,40)으로 된 각각의 세트는 각각의 접점 바(42)에 의해 교락되도록 응용되어져서 가동 접점(43)이 고정 접점(38,40)의 각각에 동시에 접촉하는 것을 특징으로 하는 트립 메카니즘.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접점 바 맞물림 수단(44,45,46)은 그 가늘고 긴 방향을 가로지르는 방향으로 상기 전기자(18)로부터 뻗는 각각의 포스트(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
3. 제 2 항에 있어서, 각각의 포스트(44)는 두개의 이격된 쇼울더 면(46)을 형성하는 포스트의 두 측부의 각각의 위에 두 개의 분리되고, 측방향으로 지향된 리브(45)을 구비하고, 각각의 접점 바(42)는 그 결합된 포스트(44)의 상단부 위에 느슨하게 꽂힌 상기 전기자(18)의 방향으로 신장된 일반적으로 중앙에 위치한 가늘고 긴 슬롯(47)을 구비하고, 상기 스프링 수단(48)은 상기 포스트(44)의 상기 쇼울더 면(46)을 향하여 상기 접점 바(42)를 동작적으로 바이어싱하도록 동작하고, 상기 쇼울더 면(46)은 상기 전기자(18)가 그 두 안정 위치에 도달하기 이전에 상기 고정 접점(38,40)에 대하여 상기 접점 바(42)가 닫히도록 상기 포스트(44)상의 소정의 위치에 상기 접점 바(42)를 위치시키는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
4. 제 3 항에 있어서, 각각의 접점 바(42)는 상기 전기자(18)의 방향으로 신장되고 상기 슬롯(47)은 상기 접점 바(42)의 신장 방향으로 측부-측부간 제 1 소정의 치수(D)을 갖고, 상기 포스트(44)는 상기 접점 바(42)의 상기 신장 방향으로 상기 포스트(44)상에서 상기 접점 바(42)를 시프팅할 수 있도록 상기 슬롯(47)의 치수보다 작은 상기 접점 바(42)의 신장 방향으로 단부-단부간 제 2 소정의 치수(d)를 갖고, 소정의 치수(d 및 D)는, 상기 접점 바(42)가 상기 고정 접점(38,40)에 대하여 닫혔을 때 또는 그 후에, 상기 전기자(18)가 그 두 안정 위치 중 하나로 이동되기 전에 상기 포스트(44)가 상기 슬롯(47)의 단부와 맞물리는 치수로 되고, 상기 접점 바(42)는 상기 고정 접점(38,40)을 와이핑하기 위해 그 신장 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기자(18)는 상기 두 안정 위치사이에서 함께 이동가능하게 되도록 연결된 래치레버(24)를 갖고, 상기 위치중 하나는 트립핑된 상태에 대응하는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 래치 레버(24)는 돌출부에 가까이 인접한 포스트(102)로 돌출부(100)을 이송하고, 상기 포스트(102)는 상기 돌출부(100)를 지나서 뻗는 리셋 핑거(110) 및 상기 포스트(102) 둘레로 상기 스프링(104)의 회전을 방지하기 위해 상기 돌출부(100)에 고정된 하나의 단부(106)을 포함하고 상기 포스트상에 설치된 스프링(104)을 갖는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 메커니즘이 트립핑되었을 때 상기 메커니즘을 리세팅하는 수동 오퍼레이터(26)을 더 포함하고, 상기 수동 오퍼레이터(26)는 상기 전기자(18)쪽으로 뻗고 상기 메커니즘을 리세팅하기 위해 상기 리셋 핑거(110)와 협동하는 노치(112)를 포함하는 섕크(30)를 갖는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 수동 오퍼레이터(26)는 상기 전기자(18)를 향하여 및 전기자로부터 멀어지는 방향으로 상기 하우징(10)안에 왕복운동하도록 장착된 푸시버튼을 포함하고, 상기 리셋 핑거(110)는 푸시 버튼(26)의 왕복이동의 경로에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 스프링(104)은 코일(108)을 갖는 토션 스프링을 포함하고, 상기 리셋핑거(110)는 푸시버튼의 왕복이동의 경로를 향하여 예각으로 상기 코일(108)로부터 상기 푸시버튼(26)으로 뻗는 것을 특징으로 하는 트립 메커니즘.
10. 전기 메커니즘에서 사용하는 스위치에 있어서,

    두 액추에이터 위치 사이에서의 이동을 위해 피벗(16)상에 설치된 액추에이터(18);

    한 쌍의 이격된 고정 접점(38,40);

    전기적으로 고정접점에 접속하기 위해 상기 고정 접점(38,40)을 맞물림하고 교락하는 닫힌 위치와 상기 고정 접점(38,40)과 이격된 개방 위치사이에서 이동가능한 접점 바(42); 및

    액추에이터와 함께 이동가능한 상기 액추에이터(18)상에 있는 접점 운반자를 포함하고,

    상기 접점 운반자는, 상기 피벗(16)과 이격된 장소(P)에서 측정된 측부-측부간 제 1 소정의 치수(d)를 갖는 접점 장착 포스트(44)와, 상기 포스트(44)상의 상기 접점 바(42)가 가로 방향으로 이동할 수 있게 하기 위해 상기 포스트(44)를 느슨하게 수용하는 상기 접점 바(42)안에 있는 슬롯(47)을 갖고, 상기 슬롯(47)은 상기 제 1 소정의 치수(d) 보다 큰 상기 가로 방향으로 단부-단부간 제 2소정의 치수(D)를 갖고, 상기 포스트(44)는 상기 액추에이터(18)가 두 상기 액추에이터 위치의 하나로부터 이동함에 따라 그리고 상기 액추에이터(18)가 중간 액추에이터 위치에서 두 상기 액추에이터 위치의 타측에 도달하기 전에 상기 접점 바가 상기 교락하는 닫힌 위치로 이동하도록 상기 접점 바(42)를 이송하고, 상기 제 1 및 제 2 소정의 치수(d,D)는 상기 액추에이터(18)가 상기 중간 위치에 도달할 때 또는 후에 그리고 상기 액추에이터(18)가 상기 타 액추에이터 위치에 도달하기 전에 상기 슬롯(47)의 단부와 맞물림하게 되는 치수이고,

    상기 액추에이터(18)가 상기 한 액추에이터 위치로부터 이동할 때, 상기 접점 바(42)는 상기 닫힌 위치로 이동하게 되고 이동되었을 때 또는 그후에 상기 포스트(44)는 상기 액추에이터(18)가 상기 중간 위치로부터 상기 다른 액추에이터 위치로 이동함에 따라 고정접점과 맞물림되는 한편 상기 고정 접점(38,40)에 대해 상기 접점 바(42)를 시프팅하기 위해 상기 슬롯(47)의 상기 단부를 맞물림하게 되는 것을 특징으로 하는 스위치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 접점 바(42)는 상기 가로방향으로 기다란 것을 특징으로 하는 스위치.
12. 제 10 항 또는 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 치수(d,D)은 모두 상기 가로 방향으로 뻗는 것을 특징으로 하는 스위치.
13. 제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 포스트(44)는 쇼울더(46)를 포함하고 상기 접점 바(42)는 상기 포스트(44)상에서 상기 쇼울더(46)를 향하여 및 쇼울더로부터 멀어지는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 스위치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 접점 바(42)를 상기 쇼울더(46)를 향하여 바이어싱하는 스프링(48)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치.
15. 제 10 항 내지 제 14 항중 어느 한 항의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 과부하 계전기.
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