KR100723972B1

KR100723972B1 - 고압전류 차단기용 완충장치

Info

Publication number: KR100723972B1
Application number: KR1020070034968A
Authority: KR
Inventors: 김인수
Original assignee: 김인수
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2007-06-04

Abstract

본 발명은 자동으로 전기를 차단하여 화재나 감전 등의 안전사고를 방지하는 차단기에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 차단기의 스위치가 내려갈 때 쇽업쇼버의 완충로드가 스위치를 받쳐주면서 충격을 완화하여 차단기의 본체 및 스위치의 파손을 효율적으로 방지함은 물론 상기 쇽업쇼버의 내부구조가 간단하여 제작에 따른 코스트를 절감하여 뛰어난 제품경쟁력을 확보할 수 있도록 하는 고압전류 차단기용 완충장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 일측이 엔드캡으로 밀폐되고 타측에 로드캡이 삽입 설치된 실린더본체와; 상기 실린더본체의 내부에 삽입 설치되고 일측의 삽입부 선단에 형성된 환요홈에 내, 외부로 관통된 바이어스 유로가 형성된 피스톤과; 상기 삽입부에 내장되고 압력유지판이 유동할 수 있는 유동공간이 마련되며 중앙에 유로가 형성된 유동 지지커버와; 상기 유동공간에 설치되고 피스톤의 압축시 이동하면서 압력유체를 유체유출공을 통해 바이어스 유로로 유출시키는 압력유지판과; 상기 엔드캡과 유동 지지커버 사이에 탄력 설치된 탄성부재와; 상기 로드캡을 관통하여 피스톤 선단에 밀착되는 완충로드의 유기적인 결합구성으로 이루어진다.

Description

고압전류 차단기용 완충장치{Absorbing Device for circuit breaker}

도 1은 본 발명이 적용된 쇽업쇼버의 평면도

도 2는 본 발명의 내부구조를 나타낸 평단면도

도 3는 본 발명 피스톤, 압력유지판 및 유동 지지커버의 일부절결 분해사시도

도 4는 본 발명 피스톤의 압축상태 평단면도

도 5는 본 발명 피스톤의 압축시 압력유지판에 의한 유압유체의 흐름상태를 나타낸 확대단면도

도 6은 본 발명 피스톤의 팽창시 압력유지판에 의한 유압유체의 흐름상태를 나타낸 확대단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

S: 쇽업쇼버 10: 실린더본체

17: 고정블럭 19: 유체저장부

20: 피스톤 21: 삽입부

22: 환요홈 23: 바이어스 유로

30: 유동 지지커버 31: 유동공간

32: 유로 40: 압력유지판

41: 유체유출공 42: 유체유입공

50: 탄성부재 60: 완충로드

일반적으로, 차단기와 개폐기 및 단로기의 주요 용도는 배전선로나 부하설비의 전원공급과 전력계통 사고나 부하설비 고장에 의한 단락전류 등의 대전력을 안전하고 신속하게 차단하여 전기설비와 선로를 보호하는 역할을 수행하는 것이다.

그러나 상기 차단기는 스위치가 자동으로 내려가면서 전기를 차단함에 있어 '딸깍' 하는 충격음과 함께 스위치가 본체에 충돌함으로써 심한 충격을 유발하여 파손되는 일이 빈번하게 발생하는 것이었다.

더욱이 가정용이 아닌 대용량의 고압전류가 흐르는 산업용 차단기의 경우 대형의 크기로 제작됨에 따라 상기 스위치가 내려갈 때 발생하는 충격은 더욱더 강력함에 따라 차단기 본체 및 스위치의 파손 및 손상률은 더욱더 심화되고 있는 실정 이다.

이러한 문제점을 감안하여 상기 스위치가 내려갈 때 스위치를 받쳐주면서 충격을 완화하는 쇽업쇼버가 일부 제안되고 있으나, 이 경우 내부의 구조가 복잡함에 따라 제작에 따른 코스트가 증가하여 경제성이 저하됨은 물론 제품경쟁력이 저하되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 산업용 고압전류 차단기의 스위치가 내려갈 때 발생하는 강력한 충격을 쇽업쇼버가 효율적으로 완화하도록 함은 물론 상기 쇽업쇼버의 내부구조를 간단하고 콤팩트하게 구성하여 제작에 따른 코스트를 절감함은 물론 제품의 경쟁력을 확보할 수 있도록 함을 발명의 기술적인 과제로 한다.

본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일측이 엔드캡(11)으로 밀폐되고 타측에 로드캡(12)이 삽입 설치된 실린더본체(10)와; 상기 실린더본체(10)의 내부에 삽입 설치되고 일측의 삽입부(21) 선단에 형성된 환요홈(22)에 내, 외부로 관통된 바이어스 유로(23)가 형성된 피스톤(20)과; 상기 삽입부(21)에 내장되고 압력유지판(40)이 유동할 수 있는 유동공간(31)이 마련되며 중앙에 유로(32)가 형성된 유동 지지커버(30)와; 상기 유 동공간(31)에 설치되고 피스톤(20)의 압축시 이동하면서 압력유체를 유체유출공(41)을 통해 바이어스 유로(23)로 유출시키는 압력유지판(40)과; 상기 엔드캡(11)과 유동 지지커버(30) 사이에 탄력 설치된 탄성부재(50)와; 상기 로드캡(12)을 관통하여 피스톤(20) 선단에 밀착되는 완충로드(60)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 완충장치는 도 1 내지 도 3과 같은 쇽업쇼버(S)의 형태로 실시될 수 있는 것으로, 상기 쇽업쇼버(S)를 구성하는 실린더본체(10)는 일측에 엔드캡(11)이 끼워진 상태로 용접작업 등을 통해 일체화 부착되고, 타측에는 완충로드(60)가 내, 외부로 슬라이딩 이동할 수 있도록 안내 지지하는 로드캡(12)이 삽입설치되며, 상기 로드캡(12)은 실린더본체(10)의 내면에 설치된 스냅링(13)에 의해 외부로 이탈방지되고 내, 외경에는 각각 패킹(14) 및 오링(15)이 설치됨으로써 실린더본체(10) 내부의 유압유체가 외부로 누설됨을 효과적으로 방지한다.

그리고 상기 실린더본체(10)의 외측에는 나사부(16)가 추가로 형성되고, 상기 나사부(16)에는 쇽업쇼버(S)를 별도의 지지물에 고정상태로 부착하기 위한 고정블럭(17)이 나사 결합되며, 이 고정블럭(17)은 너트(18)의 조임력에 의해 견고한 고정상태를 유지함으로써 상기 고정블럭(17)에 형성된 지지홀(17a)을 고정볼트 등으로 관통하여 별도의 지지물에 쇽업쇼버(S)를 견고하게 부착할 수 있게 된다.

상기 실린더본체(10)의 내부에 삽입 설치되는 피스톤(20)은 일측에 유동 지 지커버(30) 및 압력유지판(40)이 내장될 수 있는 삽입부(21)가 형성되고, 상기 삽입부(21)의 선단에는 환요홈(22)이 함몰 형성되며 이 환요홈(22)에는 내, 외부로 관통하는 다수의 바이어스 유로(23)가 외향으로 경사지게 형성된다.

여기에서 상기 환요홈(22)이 형성된 이유는 압력유지판(40)에 형성된 유체유출공(41)이 설령 바이어스 유로(23)와 동일선상에 위치하지 않더라도 상기 유체유출공(41)을 통해 유출되는 유압유체가 환요홈(22)을 경유하여 바이어스 유로(23)로 원활하게 유출될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 피스톤(20)의 삽입부(21)에는 압력유지판(40)이 내, 외부로 이동할 수 있는 여건을 조성하는 유동 지지커버(30)가 내장 설치되는 것으로, 상기 유동 지지커버(30)는 내측에 유동공간(31)이 마련되고 중앙에는 유로(32)가 형성됨으로써 상기 유동공간(31)에 설치되는 압력유지판(40)이 피스톤(20)의 선택적인 압축, 팽창에 따라 내, 외부로 이동할 수 있게 된다.

또한, 상기 유동 지지커버(30)는 탄성부재(50)의 일측을 지지하는 역할을 수행함은 물론 중앙에 형성된 유로(32)는 상기 피스톤(20)과 엔드캡(11) 사이의 유체저장부(19)에 채워진 유압유체가 유동할 수 있는 경로를 제공한다.

상기 유동 지지커버(30)의 내측에 형성된 유동공간(31)에 삽입 설치되는 압력유지판(40)은 도 4 및 도 5와 같이 완충로드(60)가 내향으로 밀리면서 피스톤(20)이 압축할 경우 유체저장부(19)에 저장된 유압유체의 압력에 의해 이동하면서 방사상으로 형성된 다수의 유체유출공(41)이 환요홈(22)에 밀착됨으로써 상기 유체유출공(41)을 통해 유압유체가 바이어스 유로(23)로 유출된다.

따라서 상기 유체저장부(19)에 저장된 유압유체는 미세한 구멍의 유체유출공(41)을 통해 유출됨으로써 피스톤(20)이 급격하게 압축하지 않고 서서히 압축되면서 충격을 효율적으로 완화함은 물론 탄성부재(50)의 탄성에도 불구하고 피스톤(20)이 반복적으로 압축하면서 튕기는 현상을 방지함으로써 완충로드(60)에 접촉되는 차단기의 스위치에 어떠한 진동이나 충격도 가하지 않아 파손률을 최소화한다.

여기에서 상기 압력유지판(40)은 피스톤(20)이 팽창할 경우 도 6과 같이 바이어스 유로(23)로 유출되었던 유압유체가 유체저장부(19)로 역류하는 과정에서 더욱 원활하게 유입될 수 있도록 중앙에 유체유입공(42)이 추가로 형성됨으로써 유압유체는 유체유입공(42)을 통해 유체저장부(19)로 원활하게 복귀할 수 있게 된다.

그리고 상기 유체저장부(19)에는 피스톤(20)에 탄성력을 제공하기 위한 탄성부재(50)가 탄력 설치되는 것으로, 상기 탄성부재(50)는 일측이 엔드캡(11)에 형성된 스프링돌기(11a)에 끼움 지지되고 타측은 유동 지지커버(30)에 지지됨으로써 피스톤(20)은 탄력을 유지한다.

또한, 상기 피스톤(20)은 완충로드(60)의 작동에 따라 압축하거나 팽창하는 것으로, 상기 완충로드(60)는 로드캡(12)을 관통하여 설치되고, 특히 실린더본체(10)의 내측에 위치하는 외주연에는 실린더본체(10)로부터 분리, 이탈됨을 방지하도록 스냅링(63)이 결합 설치되고, 상기 스냅링(63)이 설치된 내측 선단부는 피스톤(20)에 형성된 로드안착홈(20a)에 끼워진다.

따라서, 고압전류 차단기의 스위치가 내려가는 위치에 상기 완충로드(60)가 위치하도록 쇽업쇼버(S)를 설치하면, 상기 스위치가 내려갈 때 완충로드(60)는 스위치를 받쳐줌으로써 충격을 효과적으로 완화할 수 있게 된다.

즉 상기 스위치가 떨어질 때 가해지는 충격에 의해 완충로드(60)는 도 4와 같이 내향으로 밀리면서 피스톤(20)을 압축하게 되며, 상기 피스톤(20)의 압축과 동시에 유체저장부(19)에 저장된 유압유체는 유로(32) 및 유체유출공(41)을 통해 바이어스 유로(23)로 유출됨으로써 상기 피스톤(20)은 서서히 압축되면서 충격을 효율적으로 완화한다.

이와 동시에 상기 피스톤(20)은 반복적으로 튕기지 않고 서서히 압축됨으로써 스위치가 내려질 때의 충격을 흡수하는 역할을 수행할 뿐 탄성부재(50)의 반발력으로 인해 스위치에 충격을 가하는 일은 없게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 내부 구조가 간단하고 콤팩트하게 구성됨으로써 제작성이 뛰어나면서도 상기 유동 지지커버(30) 및 압력유지판(40), 피스톤(20) 간의 유기적인 결합구성을 통해 압력을 유지하면서 서서히 압축, 팽창함으로써 이상시 자동으로 내려가는 스위치의 충격을 완화하여 차단기의 파손을 근본적으로 봉쇄할 수 있게 된다.

본 발명은 고압전류의 이상이 발생하면 안전을 위해 자동으로 내려가는 스위치를 쇽업쇼버의 일 구성요소인 완충로드가 받쳐줌으로써 강력한 충격을 완화하여 상기 스위치와 본체 간의 충돌로 인한 스위치 및 본체의 파손을 방지하는 효과를 제공한다.

더욱이 상기 완충로드는 반복하여 튕기면서 완충력을 발휘하지 않고 압력을 유지한 상태로 서서히 압축되면서 스위치의 충격을 효율적으로 흡수함으로써 본체 및 스위치의 파손률은 더욱더 줄어들게 된다.

또한, 상기 쇽업쇼버의 내부구조가 간단하고 콤팩트하게 구성됨으로써 제작에 따른 코스트를 절감하여 제품의 경쟁력을 확보하는 효과를 추가로 제공한다.

Claims

일측이 엔드캡(11)으로 밀폐되고 타측에 로드캡(12)이 삽입 설치된 실린더본체(10)와;

상기 실린더본체(10)의 내부에 삽입 설치되고 일측의 삽입부(21) 선단에 형성된 환요홈(22)에 내, 외부로 관통된 바이어스 유로(23)가 형성된 피스톤(20)과;

상기 삽입부(21)에 내장되고 압력유지판(40)이 유동할 수 있는 유동공간(31)이 마련되며 중앙에 유로(32)가 형성된 유동 지지커버(30)와;

상기 유동공간(31)에 설치되고 피스톤(20)의 압축시 이동하면서 방사상으로 형성된 유체유출공(41)이 환요홈(22)에 밀착되어 압력유체를 유체유출공(41)을 통해 바이어스 유로(23)로 유출시키는 압력유지판(40)과;

상기 엔드캡(11)과 유동 지지커버(30) 사이에 탄력 설치된 탄성부재(50)와;

상기 로드캡(12)을 관통하여 피스톤(20) 선단에 밀착되는 완충로드(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압전류 차단기용 완충장치.
제 1항에 있어서,

실린더본체(10)의 외측에는 나사부(16)가 형성되고, 상기 나사부(16)에는 쇽업쇼버(S)를 지지물에 부착하기 위한 고정블럭(17)이 나사 결합되며, 상기 고정블럭(17)은 너트(18)의 조임력으로 고정상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 고압전 류 차단기용 완충장치.
제 1항에 있어서,

압력유지판(40)은 피스톤(20)의 팽창시 바이어스 유로(23)로부터 유체저장부(19)로 역류하는 유압유체를 원활하게 유입시키는 유체유입공(42)이 중앙에 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 고압전류 차단기용 완충장치.
제 1항에 있어서,

완충로드(60)는 실린더본체(10)로부터 분리됨을 방지하도록 내측 외주연에 스냅링(63)이 결합되고, 내측 선단부는 피스톤(20)에 형성된 로드안착홈(20a)에 끼워진 것을 특징으로 하는 고압전류 차단기용 완충장치.