KR100616404B1

KR100616404B1 - 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치

Info

Publication number: KR100616404B1
Application number: KR1020060051142A
Authority: KR
Inventors: 남상윤
Original assignee: (주)건일엠이씨
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2006-08-29

Abstract

본 발명은 공동주택의 배전박스내에 설치되어 자동 또는 수동으로 작동시킬 수 있는 스프링차징장치에 관한 것으로서, 회전동력을 발생시키는 모터(10)와, 상기 모터(10)에 설치된 제 1스퍼어기어(20)와, 상기 제 1스퍼어기어(20)와 맞물린 제 2스퍼어기어(30)와, 모터(10)로부터 전달되는 회전력만 작동축(50)으로 전달하는 일방향클러치부재(40)와, 상기 일방향클러치부재(40)의 중심을 관통하여 고정된 작동축(50)과, 상기 작동축(50)의 타측에 형성된 웜(60)과, 상기 웜(60)과 맞물리는 웜휠(70)과, 상기 웜휠(70)의 일측면에 부착된 캠(80)과, 상기 캠(80)이 회전함에 따라 힌지축(92)을 중심으로 회동하는 레버(90)와, 상기 레버(90)의 단부에 연결된 차징스프링(100)을 포함하므로, 자동으로 작동중인 때에도 수동조작을 원할 경우 작동축에 결합시킨 핸들을 돌리기만 하면 모터와의 동력전달경로가 자동적으로 단절될 수 있으며, 전체적인 구조가 간단하고 크기가 작으며 설치가 용이하다.

고압전기기기, 스프링차징장치, 롤러, 일방향, 원웨이, 클러치베어링, 공동주택

Description

공동주택용 배전박스의 스프링차징장치{Device for charging spring of electric supply box in an apartment house}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치의 정면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재의 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재의 사시도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재와 작동축 및 웜의 분해사시도,

도 6은 본 발명의 일실시예에서 모터로부터 동력이 전달될 때 일방향클러치부재에 의해 내륜도 함께 회전하는 모습을 도시한 개략단면도,

도 7은 본 발명의 일실시예에서 핸들로 작동축을 회전시킬 때 일방향클러치부재에 의해 제 2스퍼어기어가 회전하지 않는 모습을 도시한 개략단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이스 2 : 브래킷

10 : 모터 11 : 회전축

20 : 제 1스퍼어기어 30 : 제 2스퍼어기어

40 : 일방향클러치부재 41 : 내륜

42 : 롤러 43 : 볼베어링

44 : 외륜슬리브 45 : 베어링커버

50 : 작동축 51,52 : 래디얼베어링

53 : 핸들삽입봉 60 : 웜

70 : 웜휠 71 : 휠축

80 : 캠 90 : 레버

91 : 캠팔로워 92 : 힌지축

100 : 차징스프링 101,102 : 걸림핀

200 : 핸들 410 : 세트스크류

421 : 비대칭돌출부 422 : 홈

430 : 스냅링 601 : 세트스크류

본 발명은 공동주택의 배전박스내에 설치되어 자동 또는 수동으로 작동시킬 수 있는 스프링차징장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 수동으로 스프링을 차징시킬 경우 모터축과의 동력전달경로를 효과적으로 단절시켜 조작상의 편리함을 도모할 수 있는 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공차단기나 전력개폐기 등과 같은 고압전기기기는 전기의 통전 또는 단락을 위하여 기계적인 조작장치가 이용된다. 이러한 기계적인 조작장치는 전기기기의 특성상 순간적으로 동작하여야 하므로 고탄성을 가진 스프링의 복원력이 이용되고 있다.

스프링을 수동과 자동의 두 가지 방법으로 차징시킬 수 있는 장치는 수동 차징시 작동축과 기어로 연결되어 있는 전동모터의 회전축이 상기 기어를 통하여 함께 회전되기 때문에 수동조작이 힘들뿐만 아니라 모터의 고장을 일으킬 수 있으므로 수동조작시에는 수동작동축과 전동모터축의 동력전달경로를 단절시키는 것이 요구된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 구조로서, 수동차징시 스프링으로 탄지되는 핸들축을 축방향으로 눌러 모터에 연결된 구동베벨기어와 핸들축에 형성된 종동베벨기어를 일정거리만큼 이격시킴으로써 구동모터와의 동력전달경로를 단절시키는 구성이 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 장치는 수동조작시 핸들축을 축방향으로 누른 상태에서 핸들을 회전시켜야 하므로 조작이 불편하고 설치구조가 비교적 복잡할 뿐만 아니라 베벨기어를 사용하므로 제조원가가 높다는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 특허등록번호 제10-0295908호에는 스프로켓과 스퍼어기어 사이에 클러치스프링을 개재하여 자동조작시에는 클러치스프링이 연결되고 수동조작시에는 클러치스프링이 단절되는 형태의 구성이 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허는 클러치스프링의 탄성력에만 의존하는 구조로서 클러치 스프링이 변형되거나 탄성이 약해질 경우 동력전달경로의 연결 또는 단절에 문제가 발생할 수 있고, 두개의 스프로켓, 체인, 두개의 스퍼어기어, 클러치스프링 등이 서로 연결된 구조로서 전체적으로 크고 복잡하여 설치가 어렵다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 자동으로 작동중인 때에도 수동조작을 원할 경우 작동축에 결합시킨 핸들을 돌리기만 하면 모터와의 동력전달경로가 자동적으로 단절될 수 있으며, 전체적인 구조가 간단하고 크기가 작으며 설치가 용이한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치를 제공하는 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

회전동력을 발생시키는 모터;

상기 모터의 회전축에 고정결합된 제 1스퍼어기어;

모터의 회전동력을 전달하도록 상기 제 1스퍼어기어와 맞물린 제 2스퍼어기어;

상기 제 2스퍼어기어의 축중심에 설치되어, 모터로부터 전달되는 회전력은 제 1및 제 2스퍼어기어를 거쳐 작동축으로 전달하지만, 핸들에 의한 작동축의 회전력은 제 2스퍼어기어로 전달하지 않는 일방향클러치부재;

양단부가 한쌍의 래디얼베어링을 매개하여 케이스의 브래킷에 부착되고, 일측에 상기 일방향클러치부재의 중심에 고정장착되며, 일단부에 핸들을 삽입할 수 있는 핸들삽입봉이 형성된 작동축;

상기 작동축의 타측에 형성된 웜;

상기 웜과 맞물리어 휠축을 중심으로 회전운동을 하는 웜휠;

상기 웜휠의 일측면에 부착되어 휠축을 중심으로 웜휠과 함께 회전하는 캠;

일측단부에 상기 캠의 외주면을 따라 회전하는 캠팔로워를 구비하고, 중앙의 힌지축을 중심으로 회동가능하게 설치된 레버; 및

일측이 상기 레버의 타측단부에 연결되고 타측이 케이스의 바닥에 연결되어 레버의 회동을 억제하는 차징스프링; 을 포함하는 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치를 제공한다.

상기 일방향클러치부재는,

작동축의 일측에 관통하여 결합되는 원통형의 내륜과, 상기 내륜의 외주에 설치된 롤러와, 상기 롤러의 전후로 설치된 한쌍의 볼베어링과, 상기 베어링들을 매개하여 외주로 설치된 제 2스퍼어기어의 외륜슬리브와, 상기 외륜슬리브와 내륜의 양측면을 커버하는 한쌍의 베어링커버를 포함할 수 있다.

이하에서 첨부된 예시도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 의한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치의 정면도이다.

도 1과 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 공동주 택용 배전박스의 스프링차징장치는, 회전동력을 발생시키는 모터(10)와, 상기 모터(10)에 설치된 제 1스퍼어기어(20)와, 상기 제 1스퍼어기어(20)와 맞물린 제 2스퍼어기어(30)와, 모터(10)로부터 전달되는 회전력만 작동축(50)으로 전달하는 일방향클러치부재(40)와, 상기 일방향클러치부재(40)의 중심을 관통하여 고정된 작동축(50)과, 상기 작동축(50)의 타측에 형성된 웜(60)과, 상기 웜(60)과 맞물리는 웜휠(70)과, 상기 웜휠(70)의 일측면에 부착된 캠(80)과, 상기 캠(80)이 회전함에 따라 힌지축(92)을 중심으로 회동하는 레버(90)와, 상기 레버(90)의 단부에 연결된 차징스프링(100)을 포함한다.

상기 제 1스퍼어기어(20)는 모터(10)의 회전축(11) 단부에 기어중심이 고정결합되어 있어서, 회전축(11)이 회전하면 함께 회전하고, 상기 제 2스퍼어기어(30)는 상기 제 1스퍼어기어(20)외 맞물려 있으므로, 모터(10)의 회전동력을 전달받는다.

상기 일방향클러치부재(40)는 제 2스퍼어기어(30)의 축중심에 설치되어, 모터(10)로부터 전달되는 회전력은 제 1및 제 2스퍼어기어(20,30)를 거쳐 작동축(50)으로 전달하지만, 핸들(200)에 의한 작동축(50)의 회전력은 제 2스퍼어기어(30)로 전달하지 않는다.

즉, 상기 일방향클러치부재(40)는 모터(10)의 회전에 따라 제 2스퍼어기어(30)가 회전할 경우에는 동력을 전달하지만, 작동축(50)이 회전할 경우에는 상기 작동축(50)만 제 2스퍼어기어(30)의 축중심에서 회전하며 상기 제 2스퍼어기어(30)는 회전하지 않도록 되어 있어서, 제 2스퍼어기어(30)를 통하여 모터(10)쪽으로는 동력을 전달하지 않는 구조를 이루고 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 일방향클러치부재와 작동축 및 웜의 분해사시도이다.

또한, 도 6은 모터로부터 동력이 전달될 때 일방향클러치부재에 의해 내륜도 함께 회전하는 모습을 도시한 개략단면도이고, 도 7은 핸들로 작동축을 회전시킬 때 일방향클러치부재에 의해 제 2스퍼어기어가 회전하지 않는 모습을 도시한 개략단면도이다.

도 3 내지 도 7를 참조하여 상기 일방향클러치부재(40)를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 일방향클러치부재(40)는, 원통형의 내륜(41)과, 롤러(42)와, 한 쌍의 환형 볼베어링(43)과, 제 2스퍼어기어(30)의 중심에 일체로 형성된 원통형 외륜슬리브(44)와, 한쌍의 베어링커버(45)를 포함한다.

상기 원통형의 내륜(41)은 중심부분이 작동축(50)에 의해 관통되어 있으며, 볼트공(411)이 일측에 형성되어 있어서 세트스크류(410)에 의해 상기 볼트공(411)을 관통하여 작동축(50)의 홈(412)에 고정된다. 따라서, 상기 내륜(41)은 작동축(50)과 일체로 회전하게 된다.

상기 내륜(41)의 외주에는 제 2스퍼어기어(30)의 외륜슬리브(44)가 배치되는데, 상기 외륜슬리브(44)도 역시 원통형상을 이루고 있으며, 상기 내륜(41)과 외륜슬리브(44) 사이에는 롤러(42)와 한 쌍의 볼베어링(43)이 설치되어 있다.

상기 롤러(42)는 내륜(41)과 외륜슬리브(44) 사이에 위치되어 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 내륜(41)의 중앙에는 롤러(42)가 삽입될 수 있는 홈(422)이 형성되어 있고, 홈(422)내에는 축방향으로 형성된 다수의 비대칭돌출부(421)가 구비되어 있다.

도 6과 도 7을 참조하여 그 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 제 2스퍼어기어(30)의 외륜슬리브(44)가 시계방향으로 회전하면 중간에 매개된 롤러(42)도 시계방향으로 회전하면서 내륜(41)의 표면을 따라 굴러가게 되는데, 비대칭돌출부(421)의 완만한 부분을 따라 어느 정도 이동하면 좁아진 폭에 의하여 더 이상 굴러가지 못하고 양 부재(41,44)의 사이에 끼인 상태에서 고정된다. 따라서, 내륜(41)은 외륜슬리브(44)와 함께 시계방향으로 회전하게 된다.

그러나, 작동축(50)을 시계방향으로 회전시키면 고정결합된 내륜(41)은 함께 회전하지만, 롤러(42)는 비대칭돌출부(421)의 완만한 부분을 따라 굴러가서 홈(422)에 안착되어 외륜슬리브(44)를 간섭하지 않는다. 즉, 이때에는 양 부재(41,44) 사이의 폭이 크므로 롤러(42)는 외륜슬리브(44)에 닿지 않게 되고, 따라서 작동축(50)과 내륜(41)만 회전하게 된다.

따라서, 모터(10)의 회전축(11)이 반시계방향으로 회전하면, 제 1스퍼어기어(20)도 함께 반시계방향으로 회전하게 되고, 그와 맞물린 제 2스퍼어기어(30)는 시계방향으로 회전하여 작동축(50)으로 회전력을 전달하지만, 작동축(50)을 핸들(200)에 의하여 직접 시계방향으로 회전시키면 상기 일방향클러치부재(40)에 의해 제 2스퍼어기어(30)쪽으로는 회전력이 전달되지 않고 작동축(50)만 회전하게 되 는 것이다.

또한, 상기 롤러(42)의 양측에는 한쌍의 환형 볼베어링(43)이 설치되어 있어서, 핸들(200)에 의한 작동시 내륜(41)이 외륜슬리브(44)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 한다. 상기 볼베어링(43)의 내측면에는 고무링(432)을 개재시킬 수 있다.

또한, 상기 볼베어링(43)의 바깥쪽에는 각각 스냅링(430)을 설치하여 볼베어링(43)이 이탈되는 것을 방지한다. 상기 스냅링(430)은, 도 4에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 내륜(41)에 형성된 그루브(431)에 삽입되어 상기 볼베어링(43)의 위치를 고정시킨다.

상기 베어링커버(45)는 외륜슬리브(44)와 내륜(41)의 개방된 양측면을 커버하는 중앙에 홀(451)이 형성된 원형의 부재로서, 다수의 볼트(450)에 의해 제 2스퍼어기어(30)의 외륜슬리브(44)에 고정된다.

한편, 상기 작동축(50)은 도 1과 도 2에 도시된 것처럼 양단부가 케이스(1)의 브래킷(2)에 부착되어 있는데, 래디얼베어링(51,52)의 상하로 형성된 플랜지부들이 볼트(510,520)에 의해 상기 브래킷(2)에 고정장착되어 있다.

또한, 도 3과 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 작동축(50)의 일측에는 상기 일방향클러치부재(40)가 세트스크류(410)에 의해 볼트공(411)을 관통하여 작동축(50)의 홈(412)에 고정장착되며, 그 단부에는 핸들(200)을 삽입할 수 있는 핸들삽입봉(53)이 형성되어 있다.

상기 작동축(50)의 타측에는 웜(60)이 장착되어 있다. 상기 웜(60)은 세트스 크류(601)로 볼트공(602)을 관통하여 작동축(50)의 홈(603)에 고정된다.

다시 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 웜휠(70)은 웜(60)과 맞물리게 되어 있고, 상기 캠(80)은 웜휠(70)의 일측면에 부착되어 있어서, 상기 웜(60)이 회전함에 따라 웜휠(70)과 캠(80)은 휠축(71)을 중심으로 회전한다.

상기 레버(90)는 일측단부에 상기 캠(80)의 외주면을 따라 회전하는 캠팔로워(91)를 구비하고, 중앙의 힌지축(92)을 중심으로 회동가능하게 설치되어 있다.

따라서, 상기 웜휠(70)이 회전함에 따라 캠(80)도 함께 회전하게 되고, 상기 캠팔로워(91)는 회전하는 캠(80)의 외주면을 따라 회전과 동시에 굴러가게 되므로, 상기 레버(90)는 힌지축(92)을 중심으로 회동하게 된다.

한편, 상기 차징스프링(100)의 일측은 상기 레버(90)의 단부 중 롤러가 장착된 단부의 반대쪽 단부에 연결되어 있고, 타측은 케이스(1)의 바닥에 연결되어 있다. 각각의 차징스프링(100) 단부는 레버(90) 단부의 걸림핀(101)과 케이스(1) 바닥의 걸림핀(102)에 고정된다. 따라서, 레버(90)가 힌지축(92)을 중심으로 회동함에 따라 차징스프링(100)을 상측으로 당기게 되므로 상기 차징스프링(100)은 차징상태가 되는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치에 의하면, 자동으로 작동중인 때에도 수동조작을 원할 경우 작동축에 결합시킨 핸들을 돌리기만 하면 모터와의 동력전달경로가 자동적으로 단절될 수 있으며, 전체적인 구조가 간단하고 크기가 작으며 설치가 용이하다는 효과가 있다.

Claims

회전동력을 발생시키는 모터(10)와, 모터(10)의 회전축(11)에 결합된 제 1스퍼어기어(20)와, 모터(10)의 회전동력을 전달하도록 제 1스퍼어기어(20)와 맞물린 제 2스퍼어기어(30)와, 양단부가 한쌍의 래디얼베어링(51,52)을 매개하여 케이스(1)의 브래킷(2)에 부착되고 일단부에 핸들(200)을 삽입할 수 있는 핸들삽입봉(53)이 형성된 작동축(50)과, 작동축(50)의 타측에 설치된 웜(60)과, 웜(60)과 맞물리어 휠축(71)을 중심으로 회전운동을 하는 웜휠(70)과, 웜휠(70)의 일측면에 부착되어 휠축(71)을 중심으로 웜휠(70)과 함께 회전하는 캠(80)과, 일측단부에 캠(80)의 외주면을 따라 회전하는 캠팔로워(91)를 구비하고 중앙의 힌지축(92)을 중심으로 회동가능하게 설치된 레버(90) 및 일측이 레버(90)의 타측단부에 연결되고 타측이 케이스(1)의 바닥에 연결되어 레버(90)의 회동에 의해 탄성에너지를 저장하는 차징스프링(100)으로 구성된 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치에 있어서,

상기 제 2스퍼어기어(30)와 작동축(50) 사이에 설치되어 모터(10)로부터 전달되는 회전력을 제 2스퍼어기어(30)로부터 작동축(50)으로 전달하고, 핸들(200)에 의한 작동축(50)의 회전시 작동축(50)와 제 2스퍼어기어(30) 사이에 슬립을 발생시켜 동력을 차단하는 일방향클러치부재(40)를 포함하는 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치.
제 1항에 있어서, 상기 일방향클러치부재(40)는 작동축(50)의 일측에 관통하여 결합되고 외주면에 비대칭돌출부(421)와 홈(422)이 등각도로 형성된 내륜(41)과, 상기 내륜(41)의 외주 중앙부분에 설치된 롤러(42)와, 롤러(42)의 전후로 설치된 한 쌍의 볼베어링(43)과, 롤러(42)와 볼베어링(43)을 매개하여 제 2스퍼어기어(30)의 중심에 일체로 형성된 외륜슬리브(44)와, 외륜슬리브(44)의 양측면을 커버하는 한쌍의 베어링커버(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택용 배전박스의 스프링차징장치.