KR100606425B1 - 배선용 차단기의 가동자 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리에 관한 것으로, 배선용 차단기에 있어서, 양단부에 상기 고정접촉자의 접점과 대향하는 접점이 부착되며, 상기 양단부의 접점이 상기 고정접촉자 쌍의 접점과 동시에 접촉 또는 분리되도록 회전 가능한 가동접촉자와; 가동접촉자를 회전가능하게 지지하고, 전자반발력에 의한 한류동작시 상기 가동접촉자의 독립적 회전을 허용하기 위한 개구부를 구비하는 회전자축과; 길이방향상 중앙부위가 상기 가동접촉자에 지지되고, 정상통전시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 접촉된 상태를 유지하게 제 1 방향으로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제1 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되며, 한류동작시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 분리된 상태를 유지하게 제 2 방향으로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제 2 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되는 판형탄성체;를 포함함으로써, 한류동작시 가동접촉자가 개로 상태를 유지하도록 하여 아크의 재발호현상을 방지하고 사고전류의 신속차단을 도모할 수 있고 아울러 부품수의 간소화와 그에 따른 조립시간을 단축하여 원가절감 및 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

배선용 차단기의 가동자 어셈블리{A MOVABLE CONTACTOR ASSEMBLY FOR A CIRCUIT BREAKER}

도 1은 종래의 기술에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 나타낸 사시도,

도 2a 및 도 2b는 도 1의 종래의 기술에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 동작상태를 측단면도로서 나타낸 동작상태도,

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 분해하여 고정접촉자와 함께 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 회전자샤프트의 한 축편과 판형탄성체를 별도로 확대 도시한 사시도,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 동작상태를 통전(ON)상태와, 한류동작진행중 상태와, 한류동작완료 상태의 측면도로 각각 나타낸 동작 상태도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11,12 : 전원측,부하측 고정접촉자 11a,12a : 접점

20 : 가동접촉자 21a,22a : 접점

30 : 회전자축 31 : 개구부

32 : 제한벽면 33 : 탄성체지지홈부

33a, 33b : 제 1, 제 2 탄성체모서리 안착홈부 34 : 탄성결합편

35 : 삽입홈 40 : 판형탄성체

41 : 중앙부분 42 : 양단부

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 한류형 배선용 차단기는 고정접촉자가 "U"자형으로 절곡된 형상을 가져 고정접촉자에 부착된 접점으로 흘러들어 가는 전류의 방향과 가동접촉자를 통해 흘러나가는 전류의 방향이 서로 반대이고 또 가동접촉자를 통해 흘러들어오는 전류의 방향과 고정접촉자의 접점으로부터 흘러 나가는 전류의 방향이 반대이므로 단락전류와 같은 대전류가 통전될 때 가동접촉자와 고정접촉자간에 발생하는 전자반발력(electromagnetic repulsive force)을 이용하여 가동접촉자와 고정접촉자 사이를 분리시킴으로서 큰 사고전류발생시 순간적으로 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기 기기이다. 이러한 한류형 배선용 차단기는 크게 가동접촉자 및 한류형의 고정접촉자로 이루어지는 접점부와, 가동접촉자를 고정접촉자에 접촉 또는 분리되게 개폐구동하는 개폐기구와, 회로상 단락 또는 지락과 같은 사고로 인한 사고전류가 발생할 때 이를 검출하여 상기 개폐기구부가 가동접촉자를 고정접촉자로부터 개극(분리)되게 구동하도록 작동시키는 트립기구를 포함하여 구성된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 나타낸 사시도로서, 본 출원인이 선출원(출원번호:10-2004-54522호)한 "배선용 차단기의 한류장치"를 보인 사시도이기도 하다. 이에 도시한 바와 같이 선출원한 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리는 각각 일단부에 전원 또는 부하측의 회로와 연결되는 단자부를 구비하고, 타단부에는 접점이 부착된 접점부를 구비하며, 상기 접점부가 상기 단자부쪽으로 절곡된 한류형의 고정접촉자 쌍(111, 112)을 구비하는 배선용 차단기에 있어서, 전원측 고정접촉자(111)와 접촉하는 위치와 전원측 고정접촉자(111)으로부터 분리되도록 회전 가능하게 설치하는 제1 가동접촉자(121)와, 제1 가동접촉자(121)와 독립적으로 작동하도록 제 1 가동접촉자(121)와 별개로 분리하고 부하측 고정접촉자(112)에 접촉 또는 부하측 고정접촉자(112)로부터 분리되도록 회전 가능하게 배치되는 제2 가동접촉자(122)와, 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)를 회전가능하게 지지하며 전자반발력에 의한 회전자축(130)에 대한 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 독립적 회전을 허용하기 위한 개구부(131)를 구비하는 회전자축(130)과, 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 외주면에 각각 접촉하게 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 중심축을 중심으로 서로 대칭적으로 설치하고 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 외주면상에서 슬라이드 가능한 제1 핀 (151)및 제 2 핀(152)과, 제1 핀(151) 및 제 2 핀(152)에 각각 양단부를 지지하게 설치하고 상기 제1 가동접촉자(121) 및 제2 가동접촉자(122)와 상기 전원측 고정접촉자(111) 및 부하측 고정접촉자(112)의 접촉시 접촉을 유지하도록 접압력을 제공하는 한 쌍의 접압스프링(161, 미도시)을 포함하고 있다. 또, 선출원한 한류장치는 회전자축(130)과 제1 가동접촉자(121)의 사이와 회전자축(130)과 제2 가동접촉자(122)의 사이에 각각 설치하여 제1 가동 접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 결합력을 보강하게 탄성력을 제공하는 디스크스프링와셔(미도시,142)를 더 포함하고 있다.

도면중 미설명 부호인 111a 및 112a는 제1 및 제2 고정접점, 121a 및 122a는 제1 및 제2 가동접점, 121d 및 122d는 접촉안착홈, 121e 및 122e는 분리안착홈, 121f 및 122f는 제1 및 제2 슬라이드안내면이다.

상기와 같은 선 출원한 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 동작을 설명하면 다음과 같다.

즉, 일반 통전 상태에서는 도 1에서와 같이 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 각 접촉안착홈(121d)(122d)에 상기 제1 가동자핀(151)과 제2 가동자핀(152)이 안착되어 상기한 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)의 가동접점(121a)(122a)들이 각각 전원측 고정접촉자(111)와 부하측 고정접촉자(112)의 고정접점(111a)(112a)들에 접촉한 상태를 유지한다. 이때, 제1 가동자핀(151)과 제2 가동자핀(152)에 결합한 제1 접압스프링(161)과 제2 접압스프링(162)이 탄성력에 의해 중심으로 누르는 힘을 작용함에 따라 상기한 각 가동접촉자(121)(122)의 접촉상태가 유지된다.

이후, 단락사고전류가 발생한 상태에서는 도 2에서와 같이 전원측 고정접촉 자(111)와 제1 가동접촉자(121) 사이 또는 부하측 고정접촉자(112)와 제2 가동접촉자(122) 사이에 각각 전자 반발력이 발생하고, 이 반발력에 의해 제1 가동접촉자(121)와 제2 가동접촉자(122)가 도면의 시계방향으로 회전하면서 각 가동접점(121a)(122a)과 고정접점(111a)(112a)들이 서로 이격된다. 이때, 전자반발력이 접압스프링(161, 미도시)의 접압력 보다 일정만큼 크게 되면, 각 가동접촉자(121)(122)의 접촉안착홈(121d)(122d)에 있던 제1 가동자핀(151)과 제2 가동자핀(152)이 각각의 접촉안착홈(121d)(122d)을 넘어서서, 이 제1 가동자핀(151)과 제2 가동자핀(152)은 제1 슬라이드안내면(121f)과 제2 슬라이드안내면(122f)을 따라 미끄러져 이동하면서 가동자접촉자(121, 122)의 회전속도는 가속화되고 각각의 분리안착홈(121e)(122e)에 삽입됨으로써 각 가동접촉자(121)(122)의 분리상태가 유지되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 배선용 차단기의 한류장치에 있어서는, 단락시에 전자반발력에 의해 각 가동접촉자(121,122)가 회전되어 그 접점(121a, 122a)가 고정접촉자(111,112)의 접점(111a, 112a)로부터 분리된 후 가동접촉자(121,122)가 반전위치까지 가지 못한 상태에서 접압스프링(161)의 탄성복원력에 의해 다시 고정접촉자(111,112)에 접촉하는 위치로 복귀할 수 있어 아크가 재발호하거나 또는 발생한 아크의 소호가 지연될 수 있는 문제점이 있으며, 상별로 접압스프링이 한 쌍씩, 이들 접압스프링의 지지핀이 또한 한쌍 필요하고 가동접촉자 자체에도 제1 슬라이드안내면(121f)과 제2 슬라이드안내면(122f), 접촉안착홈(121d)(122d)이 구비되어야 하는등 그 구조적인 특성상 다수의 부품과 정교한 구성이 필요하며 그에 따라 제조원가도 상승되고 조립시간이 많은 소요되고 장치의 오동작발생 확률이 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 가동접촉자가 한류동작후 트립기구와 개폐기구에 의한 트립이 이루어질 때까지 고정접촉자로부터 분리된 개로 상태를 유지하도록 하여 아크의 재발호 방지 및 발생아크의 신속소호성능을 향상시킴과 아울러, 구성의 간소화로 원가도 절감하고 생산성을 높일 수 있으며 오동작발생 확률도 줄일 수 있는 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적은 각각 일단부에 전원 또는 부하측의 회로와 연결되는 단자부를 구비하고, 타단부에는 접점이 부착된 접점부를 구비하며, 상기 접점부가 상기 단자부쪽으로 절곡된 한류형의 고정접촉자 쌍을 구비하는 배선용 차단기에 있어서, 양단부에 상기 고정접촉자의 접점과 대향하는 접점이 부착되며, 상기 양단부의 접점이 상기 고정접촉자 쌍의 접점과 동시에 접촉 또는 분리되도록 회전 가능한 가동접촉자와; 상기 가동접촉자를 회전가능하게 지지하고, 전자반발력에 의한 한류동작시 상기 가동접촉자의 독립적 회전을 허용하기 위한 개구부를 구비하는 회전자축과; 길이방향상 중앙부위가 상기 가동접촉자에 지지되고, 정상통전시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 접촉된 상태를 유지하게 제 1 방향으 로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록, 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제1 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되며, 한류동작시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 분리된 상태를 유지하게 제 2 방향으로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록, 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제 2 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되는 판형탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 분해하여 고정접촉자와 함께 나타낸 사시도인바, 먼저 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 구성을 설명하면 다음과 같다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 가동접촉자 어셈블리를 구비한 배선용 차단기는, 각각 일단부에 전원 또는 부하측의 회로와 연결되는 단자부를 구비하고, 타단부에는 접점(11a, 12a)이 부착된 접점부를 구비하며, 상기 접점부가 상기 단자부쪽으로 절곡된 한류형의 고정접촉자(11, 12)의 쌍을 상(극)마다 구비하여 구성한다.

본 발명의 가동접촉자 어셈블리는, 양단부에 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)과 대향하는 접점(21a, 22a)이 부착되며, 상기 양단부의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자 쌍(11, 12)의 접점(11a, 12a)과 동시에 접촉 또는 분리되도록 회전 가능한 가동접촉자(20)와; 가동접촉자(20)를 회전가능하게 지지하고, 전자반발력에 의한 한류동작시 가동접촉자(20)의 독립적 회전을 허용하기 위한 개구부(31)를 구비하는 회전자축(30)과; 길이방향상 중앙부위가 가동접촉자(20)에 지지되고, 정상통전시 가동접촉자(20)와 고정접촉자(11, 12)가 접촉된 상태를 유지하는 제 1 방향으로 가동접촉자(20)에 탄성력을 제공하도록 길이방향상 양단부는 가동접촉자(20)에 지지되는 부분보다 제1 방향으로 일정각도만큼 비틀려 회전자축(30)에 지지되며, 한류동작시 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)과 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)이 분리된 상태를 유지하는 제 2 방향으로 가동접촉자(20)에 탄성력을 제공하도록 길이방향상 양단부는 가동접촉자(20)에 지지되는 부분보다 제 2 방향으로 일정각도만큼 비틀려 회전자축(30)에 지지되는 판형탄성체(40);를 포함하여 구성된다.

상기에서 한류형의 고정접촉자(11, 12)는 도 3에 도시된 바와 같이 그리고 종래기술과 같이 단자부쪽으로 접점(11a, 12a)이 부착된 접점부가 절곡된 형태를 가지는 것이 특징이다. 이러한 한류형의 고정접촉자(11, 12)는 전원측 고정접촉자(11)의 경우 흘러들어오는 전류의 방향과 가동접촉자(20)을 통해 흘러나가는 전류의 방향이 서로 반대이고, 부하측 고정접촉자(12)의 경우 가동접촉자(20)을 통해 흘러들어오는 전류의 방향과 고정접촉자(12)를 통해 흘러나가는 전류의 방향이 서로 반대이다. 따라서, 전원과 부하간의 회로상에 단락전류 또는 지락전류와 같은 큰 사고전류의 발생시 가동접촉자(20)와 고정접촉자(11, 12)를 흐르는 전류에 의한 자력이 서로 반발하는 전자반발력(Electromagnetic Repulsive Force)이 발생하며, 이러한 전자반발력이 가동접촉자(20)를 고정접촉자(11, 12)로부터 분리되는 방향으로 회전시킨다.

상기 본 발명에 따른 가동접촉자 어셈블리와 고정접촉자의 쌍(11, 12)은 배선용 차단기의 상별로 즉, 3상(극) 교류용 배선용 차단기인 경우 3개씩 마련된다.

상기 가동접촉자(20)는 실시예상 양단부에 각각 고정접촉자 쌍(11, 12)의 접점(11a, 12a)을 대향하게 하나는 상부를 향해 나머지 하나는 하부를 향해 접점(21a, 22a)의 쌍이 부착되는 쌍접점형의 가동접촉자이다.

회전자축(30)은 일명 홀더(holder)라고도 불리는 것으로 가동접촉자(20)를 회전가능하게 지지하는 바, 회전자축(30)은 도시하지 않은 배선용 차단기의 개폐기구부, 더욱 구체적으로는 통상 링크와 접속되어 개폐기구의 구동력에 의해 회전하여, ON동작시 가동접촉자(20)를 그 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)에 접촉하는 방향 그리고 OFF동작시 또는 트립동작시 그 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)으로부터 분리되는 방향으로 회전시켜준다.

한류동작은 OFF동작 또는 트립동작과는 달리 회전자축(30)의 회전에 의해 가동접촉자(20)가 회전하는 것이 아니고, 가동접촉자(20)와 고정접촉자(11, 12)간의 전자반발력에 의해 회전자축(30)은 정지하고 있는 상태에서 가동접촉자(20)만 독립적으로 고정접촉자(11, 12)로부터 분리되는 방향으로 회전하는 것이다. 따라서 이러한 가동접촉자(20)의 독립적 회전을 일정각도범위내에서 허용하기 위해서, 회전자축(30)은 개구부(31)를 구비한다. 부호 32는 개구부(31)를 이루는 경계벽면으로 서 상기 가동접촉자(20)의 회전 허용각도를 제한하기 위한 제한벽면이다.

회전자축(30)은 바람직하기로 전기적 절연성을 가진 합성수지재로 제작되며서로 결합 및 분리가능한 한 쌍의 축편(도 3 상 가동접촉자를 기준으로 좌측 축편과 우측 축편)으로 구성되고, 각각의 상기 축편은 상대 축편과 결합하기 위해 탄성결합편(34)과, 상대 축편의 탄성결합편(34)이 삽입되는 삽입홈부(35)를 구비한다.

탄성결합편(34)은 회전자축(30)의 상기 축편에 일체로 구비되며, 따라서 바람직하기로 회전자축(30)의 상기 축편을 수지물로 주조(mould)할 때 함께 일체로 주조형성된다.

여기서, 상기 회전자축(30)의 두 축편은 상기한 바와 같이 탄성결합편과 그의 삽입홈의 결합으로 결속하는 구성이외에 볼트나 나사 등으로 체결하여 결합되는 변형 실시예도 가능하다.

또한 회전자축(30)은 그 중간이 판형탄성체(40)의 회동중심이 되는 동시에 그 양측이 판형탄성체(40)의 회동공간이 되도록 중간은 좁고 양단으로 갈수록 점차 확장되도록 형성되는 탄성체지지홈부(33)를 구비한다.

판형탄성체(40)는 길이방향상 중앙부위가 가동접촉자(20)에 지지되는 바, 가동접촉자(20)의 길이방향상 중앙부위에 이 부위의 폭방향 중심을 따라 형성되는 일정길의 슬릿(slit)형 관통홀부(부호 미지정)를 관통하게 가동접촉자(20)에 지지된다. 정상통전시에는 (배선용 차단기가 ON상태이고 회로상 정상전류가 흐를때) 가동접촉자(20)와 고정접촉자(11, 12)가 접촉된 상태를 유지하는 제 1 방향(도면상 반시계방향)으로 가동접촉자(20)에 탄성력을 제공하도록, 판형탄성체(40)의 길이방향 상 양단부는 가동접촉자(20)에 지지되는 부분, 다시말해 길이방향상 중앙부분 보다 제1 방향, 다시말해 도면상 반시계방향)으로 일정각도(α)만큼 비틀려 회전자축(30)에 지지된다.

판형탄성체(40)의 양측단부가 길이방향상 중앙부분 보다 일정각도(α)만큼 비틀려 회전자축(30)에 지지되면, 판형탄성체(40)의 길이방향 중앙부분도 양측단부의 비틀어진 각도만큼 같은 방향(도면상 반시계방향)으로 회전하여 평면을 이루려는 탄성복원력이 발생하고, 이 탄성복원력이 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)과 접촉을 유지하도록 접압력으로 작용하는 것이다.

한류동작시는 즉, 단락전류나 지락전류와 같은 사고전류의 발생으로 가동접촉자(20)가 고정접촉자(11, 12)로부터 반발하여 분리되게 회동할 때는, 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)과 고정접촉자(11, 12)접점(11a, 12a)이 분리된 상태를 유지하는 제 2 방향(도면상 시계방향)으로 가동접촉자(20)에 탄성력을 제공하도록 길이방향상 양단부는 가동접촉자(20)에 지지되는 부분보다 제 2 방향(도면상 시계방향)으로 일정각도(α)만큼 비틀려 회전자축(30)에 지지된다.

판형탄성체(40)의 양측단부가 길이방향상 중앙부분 보다 일정각도(α)만큼 제 2 방향(도면상 시계방향)으로 비틀려 회전자축(30)에 지지되면, 판형탄성체(40)의 길이방향 중앙부분도 양측단부의 비틀어진 각도만큼 같은 방향(도면상 시계방향)으로 회전하여 평면을 이루려는 탄성복원력이 발생하고, 이 탄성복원력이 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)으로부터 반 발하여 분리된 상태를 유지하도록 분리압력으로 작용하는 것이다.

본 발명에 따른 회전자축의 한 축편과 판형탄성체를 별도로 확대 도시한 사시도인 도 4를 참조하여, 회전자축과 판형탄성체의 구성을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 회전자축(30)의 축편마다 구비되는 탄성결합편(34)은 상대축편과의 견고한 결속을 위해서 다수의, 본 실시예에서는 4개의 탄성결합편으로 구성되었다. 또한, 회전자축(30)의 축편마다 그 중심부에 구비되는 탄성체지지홈부(33)는 정상통전시 가동접촉자(20)의 접점과 고정접촉자의 접점이 접촉된 상태를 유지할 때 상기 판형탄성체(40)의 길이방향상 양단부 모서리부가 안착하는 한쌍의 서로 대각선으로 마주보는 제 1 탄성체모서리 안착홈부(33a)와, 한류동작시 가동접촉자와 상기 고정접촉자가 분리된 상태를 유지할 때 상기 판형탄성체의 양단부 모서리부가 안착하는 한쌍의 서로 대각선으로 마주보는 제 2 탄성체모서리 구속홈부(33b)를 추가적으로 구비한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 판형탄성체(40)는, 가동접촉자(20)에 지지되는 길이방향상 중앙부분(41)과, 회전자축(30)에 지지되는 양단부(42, 42)와, 중앙부분(41)과 양단부(42, 42) 사이에 형성되고 비틀림이 용이하도록 중앙부분 및 양단부 보다 폭이 좁게 형성되는 협폭부(43)을 포함하여 구성된다. 협폭부(43)의 형성은 판형탄성체(40)의 양단부(42, 42)에 가까운 양측면에 2쌍의 "V"자형 홈(43a)을 대향하게 절취하여 형성한다.

판형탄성체(40)는 대략 직사각형 모양의 스테인레스강재와 같은 금속재 박판 을 재료로하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 동작을 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리의 동작상태를 통전(ON)상태와, 한류동작진행중 상태와, 한류동작완료 상태의 측면도로 각각 나타낸 동작 상태도이다.

먼저, 도 5a의 상태는 배선용 차단기간 ON상태로서 고정접촉자(11, 12)에 전원과 부하측 전로가 접속되면 회로가 통전되는 상태이다.

이러한 통전 상태에서는 가동접촉자(20)의 접점(21a)(22a)들이 각각 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a)(12a)들에 접촉한다. 이때, 도 5a에서와 같이 판형탄성체(40)의 양단부(42, 42)가 중앙부분(41)으로부터 제1 방향, 다시말해 도면상 반시계방향)으로 일정각도(α)만큼 비틀려 회전자축(30)의 제 1 탄성체모서리 안착홈부(33a)에 의해 지지되어, 판형탄성체(40)의 길이방향 중앙부분(41)도 양단부(42, 42)의 비틀어진 각도(α)만큼 같은 방향(도면상 반시계방향)으로 회전하여 평면을 이루려는 탄성복원력이 발생하고, 이 탄성복원력이 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)과 접촉을 유지하도록 접압력으로 작용함에 따라 상기한 가동접촉자(20)의 접촉상태가 유지된다.

한편 도 5a와 같은 배선용 차단기의 ON상태이자 통전상태에서, 회로상 단락이나 지락과 같은 사고로 인한 큰 사고전전류가 발생하면, 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)과 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a) 사이에 전자 반발력이 발생하 고, 이 반발력이 상기 판형탄성체(40)에 의한 접압력 보다 커지는 시점부터 가동접촉자(20)가 도면의 시계방향으로 회전하면서 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)과 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)들이 서로 분리 이격된다. 전자반발력에 의해서 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)과 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)들이 수동력이나 트립동작시 개폐기구에 의해 부과되는 것과 같은 별도 외력의 부과없이 자동적으로 서로 분리되어 회로상 통전이 차단되는 동작을 한류동작이라 하며, 이러한 한류동작의 진행중 상태를 도시한 것이 도 5b에 도시된 바와 같은 상태이다.

한류동작은 상기와 같이 개폐기구에 의한 외력에 의해서 가동접촉자가 고정접촉자로부터 분리되게 회동하는 것이 아니고 가동접촉자와 고정접촉자간 전자반발력에 의해 이루어지는 것이므로, 한류동작시 회전자축(30)은 정지한 상태로 있다. 이 상태에서 가동접촉자(20) 및 그의 접점(21a, 22a)만이 시계방향으로 회전하므로, 통전상태에서 회전자축(30)의 제 1 탄성체모서리 안착홈부(33a)에 안착되어있던 판형탄성체(40)의 양단부(42, 42)도 시계방향으로 회전하는 가동접촉자(20)에 지지된 중앙부분(41)을 뒤쫓아서 제 1 탄성체모서리 안착홈부(33a)으로부터 이탈하여 같은 방향으로 회전한다. 이러한 판형탄성체(40)의 한류동작시 진행중 상태가 도 5b에 도시된 상태와 같다.

도 5b와 같은 한류동작 진행중 상태에서 가동접촉자(20)의 시계방향 회전이 더욱 진행되면, 도 5c에 도시된 바와 같이 판형탄성체(40)의 양단부(42, 42)가 길이방향상 중앙부분(41) 보다 일정각도(α)만큼 제 2 방향(도면상 시계방향)으로 비틀려 회전자축(30)의 제 2 탄성체모서리 안착홈부(33b)에 안착하므로서 한류동작이 완료된다. 그에 따라 판형탄성체(40)의 길이방향 중앙부분(41)도 양측단부의 비틀어진 각도만큼 같은 방향(도면상 시계방향)으로 회전하여 평면을 이루려는 탄성복원력이 발생하고, 이 탄성복원력이 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)으로부터 반발하여 분리된 상태를 유지하도록 분리압력으로 작용하여 가동접촉자(20)의 접점(21a, 22a)이 고정접촉자(11, 12)의 접점(11a, 12a)으로부터 분리된 상태를 유지한다. 이러한 한류동작은 순간적으로 수행되며, 이러한 한류동작 후, 잘 알려진 바와 같은 미도시의 트립기구가 상기 사고전류발생을 검출하여 상기 개폐기구를 트립상태로 작동시키면, 상기 개폐기구에 의해서 회전자축(30)도 가동접촉자를 고정접촉자로부터 분리시키는 방향 즉, 시계방향으로 회전하며 별도의 수동적 외력이 핸들을 통해서 상기 개폐기구에 부과되지 않는 한 트립상태를 유지하여 회로는 차단된 상태로 유지된다.

본 발명에 의한 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리는, 비틀림탄성력을 발휘하는 한 개의 판형탄성체를 가동접촉자와 회전자축 사이에 개재하여 상기 가동접촉자가 안정적으로 폐극상태 또는 개극상태를 유지할 수 있고, 트립기구와 개폐기구에 의한 전기적 기계적 연동동작에 따른 시간지연후 회전자샤프트가 개극방향으로 회전할때까지(트립동작이 완료될 때까지) 가동접촉자의 접점과 고정접촉자의 접점간 한류동작에 의한 순간적 분리상태를 유지하도록 하여, 가동접촉자 및 그의 접점이 고정접촉자의 접점쪽으로 다시 돌아가 접촉하므로써 발생하는 아크의 재발호를 방지할 수 있으므로 소호능력을 향상시킬 수 있고, 아울러 사고전류 통전차단 지연을 방지할 수 있다. 게다가 아울러 종래기술에 대비해 구성부품수와 그 구성도 간단하여 제작원가도 절감할 수 있고 조립시간을 단축하여 생산성도 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 각각 일단부에 전원 또는 부하측의 회로와 연결되는 단자부를 구비하고, 타단부에는 접점이 부착된 접점부를 구비하며, 상기 접점부가 상기 단자부쪽으로 절곡된 한류형의 고정접촉자 쌍을 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

   양단부에 상기 고정접촉자의 접점과 대향하는 접점이 부착되며, 상기 양단부의 접점이 상기 고정접촉자 쌍의 접점과 동시에 접촉 또는 분리되도록 회전 가능한 가동접촉자와;

   상기 가동접촉자를 회전가능하게 지지하고, 전자반발력에 의한 한류동작시 상기 가동접촉자의 독립적 회전을 허용하기 위한 개구부를 구비하는 회전자축과;

   길이방향상 중앙부위가 상기 가동접촉자에 지지되고, 정상통전시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 접촉된 상태를 유지하게 제 1 방향으로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록, 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제1 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되며, 한류동작시에는 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 분리된 상태를 유지하게 제 2 방향으로 상기 가동접촉자에 탄성력을 제공하도록, 길이방향상 양단부가 상기 가동접촉자에 지지되는 부분보다 제 2 방향으로 일정각도만큼 비틀려 상기 회전자축에 지지되는 판형탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전자축은,

   그 중간이 판형탄성체의 회동중심이 되는 동시에 그 양측이 판형탄성체의 회동공간이 되도록 중간은 좁고 양단으로 갈수록 점차 확장되도록 형성되는 탄성체지지홈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전자축은,

   정상통전시 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 접촉된 상태를 유지할 때 상기 판형탄성체의 양단부 모서리부가 안착하는 제 1 탄성체모서리 안착홈부와, 한류동작시 상기 가동접촉자의 접점과 상기 고정접촉자의 접점이 분리된 상태를 유지할 때 상기 판형탄성체의 양단부 모서리부가 안착하는 제 2 탄성체모서리 안착홈부를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 가동접촉자 어셈블리.
4. 제1항에 있어서, 상기 판형탄성체는,

   상기 가동접촉자에 지지되는 길이방향상 중앙부분과,

   상기 회전자축에 지지되는 양단부와,

   상기 중앙부분과 상기 양단부 사이에 형성되고 비틀림이 용이하도록 상기 중앙부분 및 양단부 보다 폭이 좁게 형성되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용차단기의 가동접촉자 어셈블리.
5. 제1항에 있어서,

   회전자축은 서로 결합 및 분리가능한 한 쌍의 축편으로 구성되고, 각각의 상기 축편은 상대 축편과 결합하기 위해 탄성결합편과, 상대 축편의 상기 탄성결합편이 삽입되는 삽입홈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선용차단기의 가동접촉자 어셈블리.
6. 제5항에 있어서,

   상기 탄성결합편은 상기 회전자축의 각각의 축편에 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 배선용차단기의 가동접촉자 어셈블리.

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