KR100787905B1 - 자동절환스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용전원과 연결된 제 1 고정단자와, 비상전원과 연결된 제 2 고정단자와, 부하와 연결된 부하단자를 포함하는 고정단자부와; 부하단자와 전기적으로 연결되고 단자회전축을 중심으로 회전에 의하여 제 1 고정단자 또는 제 2 고정단자와 선택적으로 접촉되어 전기적으로 연결되는 가동단자부와; 회전에 의하여 단자회전축을 회전시키도록 단자회전축과 고정결합되는 회동암과, 일단이 각각 회동암과 회전가능하게 결합되는 제 1 링크부재 및 제 2 링크부재와; 단자회전축과 평행하게 설치된 링크회전축과 회전가능하게 결합되고, 제 1 링크부재의 타단이 회전가능하게 결합되며 제 2 링크부재의 타단이 링크회전축을 기준으로 제 2 링크부재의 타단을 마주보도록 회전가능하게 결합되고 일 끝단에 슬롯이 형성된 회동링크와; 일단이 회동링크에 형성된 슬롯에 삽입되며, 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 고정축과 회전가능하게 결합된 연결부재에 의하여 회전가능하게 결합되어 회전에 의하여 회동링크를 회전시키는 제어축과; 제어축의 회전을 가이드하는 가이드슬롯이 형성된 가이드부와; 고정축과 회전가능하게 결합되고 제어축을 회전시키는 회동제어부를 포함하는 절환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치를 개시한다.

Description

자동절환스위치 {Automatic Transfer Switch}

도 1은 본 발명에 따른 자동절환스위치를 보여주는 사시도이다.

도 2는 다른 각도에서의 도 1의 자동절환스위치를 보여주는 사시도이다.

도 3은 도 1의 자동절환스위치의 구성 일부를 분해한 분해사시도이다.

도 4는 제 1 가동단자와 제 1 고정단자가 전기적으로 연결된 상태를 보여주는 도 1의 자동절환스위치의 측면도이다.

도 5는 제 2 가동단자와 제 2 고정단자가 전기적으로 연결된 상태를 보여주는 도 1의 자동절환스위치의 측면도이다.

도 6은 도 1의 자동절환스위치 중 중성선가동단자 및 중성선고정단자 일부를 보여주는 평면도이다.

도 7은 도 1의 자동절환스위치의 링크부재를 보여주는 일부 단면도이다.

도 8은 도 1의 자동절환스위치 중 회동제어부를 보여주는 측면도이다.

도 9 내지 도 12는 회동제어부의 작동을 보여주는 작동상태도이다.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****

100: 가동단자부 110: 단자회전축

120: 가동단자

810: 제 1 고정단자 820: 제 2 고정단자

830: 부하단자

본 발명은 자동절환스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전이 발생하였을 때 상용전원에서 비상전원을 사용할 수 있도록 자동으로 절환하는 자동절환스위치에 관한 것이다.

자동절환스위치는 한전에서 공급되는 전원인 상용전원으로부터, 천재 지변 등, 비상시에 정전이 발생하였을 때 예비적으로 전원을 공급하기 위한 비상전원으로 절환시키는 장치를 말한다.

병원, 공장, 연구소, 방송국 등과 같이 정전이 발생하였을 때, 그 피해를 최소화하기 위하여 비상전원을 발생시키기 위한 발전기를 보유하고 있으며, 상기와 같은 자동절환스위치는 정전이 발생하였을 때, 상용전원으로부터 비상전원으로 절환하기 위해 사용되고 있다.

한편 자동절환스위치는 상용전원 측 단자, 비상전원 측 단자 및 부하 단자로 구성된 고정단자들과, 부하단자와 전기적으로 연결된 상태에서 선택적으로 상용전원 측 단자 또는 비상전원 측 단자와 전기적으로 연결되는 가동단자로 구성된다.

그런데 종래의 자동절환스위치는 상용전원 측 단자로부터 비상전원 측 단자로의 회전, 비상전원 측 단자로부터 상용전원 측 단자로의 회전을 위하여 각각 별도의 회전장치를 구비함으로써 그 구성이 복잡하며, 어느 하나의 회전장치에 이상 이 있는 경우 오작동을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 구성이 간단하고 오작동의 우려가 적은 자동절환스위치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단한 구성을 가지면서 크기, 특히 높이가 비교적 작은 자동절환스위치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 상용전원과 연결된 제 1 고정단자와, 비상전원과 연결된 제 2 고정단자와, 부하와 연결된 부하단자를 포함하는 고정단자부와; 부하단자와 전기적으로 연결되고 단자회전축을 중심으로 회전에 의하여 제 1 고정단자 또는 제 2 고정단자와 선택적으로 접촉되어 전기적으로 연결되는 가동단자부와; a) 회전에 의하여 단자회전축을 회전시키도록 단자회전축과 고정결합되는 회동암과, b) 일단이 각각 회동암과 회전가능하게 결합되는 제 1 링크부재 및 제 2 링크부재와; c) 단자회전축과 평행하게 설치된 링크회전축과 회전가능하게 결합되고, 제 1 링크부재의 타단이 회전가능하게 결합되며 제 2 링크부재의 타단이 링크회전축을 기준으로 제 2 링크부재의 타단을 마주보도록 회전가능하게 결합되고 일 끝단에 슬롯이 형성된 회동링크와; d) 일단이 회동링크에 형성된 슬롯에 삽입되며, 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 고정축과 회전가능하게 결합된 연결부재에 의하여 회전가능하게 결합되어 회전에 의하여 회동링크를 회전시키는 제어축과; e) 제어축의 회전을 가이드하는 가 이드슬롯이 형성된 가이드부와; f) 고정축과 회전가능하게 결합되고 제어축을 회전시키는 회동제어부를 포함하는 절환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치를 개시한다.

회동제어부는 고정축을 중심으로 가이드슬롯의 끝단 중 어느 한 끝단으로 상기 제어축에 탄성력을 가하기 위한 가압부와, 상기 제어축이 상기 가이드슬롯의 어느 한쪽 끝단에서 다른 쪽 끝단으로 이동시키기 위한 이동제어부를 포함할 수 있다. 이동제어부는 고정축과 회전가능하게 결합되고, 제어축의 타단이 걸리도록 한 쌍의 훅킹돌기들이 형성된 훅킹링크와, 훅킹돌기들에 걸린 제어축이 회전하도록 훅킹링크를 회전시키기 위하여, 일단이 본체프레임과 회전가능하게 설치되는 제 1 지지링크와, 일단이 제 1 지지링크의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 지지링크와, 제 2 지지링크의 타단과 결합된 링크핀과, 링크핀이 삽입되도록 핀가이드슬롯이 형성되고 훅킹링크와 결합축에 의하여 고정연결되어 훅킹링크와 함께 회전하는 캠링크를 포함하는 회동링크부와, 제 1 지지링크를 회전시키기 위한 회동부를 포함하여 구성될 수 있다. 회동부는 제 1 지지링크의 양단 사이에 결합되는 결합로드와, 결합로드를 상측으로 밀어 제 1 지지링크가 회전되도록 하는 구동장치를 포함하여 구성될 수 있다. 고정단자부 및 가동단자부는 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단자들로 구성되며, 4개의 가동단자들 중 중성선과 연결되는 중성선가동단자는 중성선고정단자와의 거리가 나머지 가동단자들과 대응되는 고정단자들과의 거리보다 좁게 구성될 수 있다. 중성선가동단자는 나머지 다른 가동단자보다 더 돌출되어 형성될 수 있다. 고정단자부 및 가동단자부는 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단 자들로 구성되며, 4개의 고정단자들 중 중성선과 연결되는 중성선고정단자는 나머지 다른 고정단자들이 대응되는 가동단자부이 분리된 후에 중성선가동단자가 중성선고정단자와 늦게 분리되도록 중성선가동단자부의 측면과 접촉되는 돌출부가 추가로 결합될 수 있다. 고정단자부 중 부하단자는 상기 제 1 고정단자 및 상기 제 2 고정단자보다 외측으로 더 돌출될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 자동절환스위치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동절환스위치는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 고정단자부, 가동단자부(100) 및 절환부를 포함하여 구성된다.

한편 고정단자부, 가동단자부(100) 및 절환부는 본체프레임(300)에 각각 지지되어 설치되며, 본체프레임(300), 고정단자부, 가동단자부(100) 및 절환부는 도시되지는 않았지만 케이싱의 내부에 수납되어 설치된다.

고정단자부는 본체프레임(300)에 고정 설치되며 상용전원과 연결되는 상용전원단자인 제 1 고정단자(810), 비상전원과 연결되는 비상전원단자인 제 2 고정단자(820) 및 부하와 연결되는 부하단자(830)로 구성된다.

제 1 고정단자(810)는 상용전원을 공급하는 한국전력 측과 연결되는 고정단자로 구성된다.

제 2 고정단자(820)는 정전 등에 의하여 상용전원을 공급받지 못할 때에 부하에 지속적으로 전원을 공급할 수 있는 소형 발전기와 같은 비상전원과 연결된 고정단자로 구성된다.

여기서 제 1 고정단자(810) 및 제 2 고정단자(820)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.

부하단자(830)는 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820) 각각과 절환부에 의하여 선택적으로 연결되어 각종 전기/전자 기기 등의 부하에 전원을 공급하도록 구성된다.

이때 고정단자부는 연결되는 상용전원의 종류에 따라서 2선식, 3선식, 4선식(R,S,T,N) 등에 적용될 수 있으며, 각각의 제 1 고정단자(810), 제 2 고정단자(820) 및 부하단자(830)의 수는 그 배선 형식에 따라서 2 내지 4개로 구성될 수 있다.

한편 한전측 전원과의 연결을 위하여 제 1 고정단자(810)는 제 1 배선(811)과 연결되며, 비상전원과의 연결을 위하여 제 2 고정단자(820)는 제 2 배선(821)과 연결되며, 부하단자(830)는 부하와의 연결을 위하여 제 3 배선(831)과 연결된다.

이때 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 배선(811, 821, 831)들의 연결이 용이하도록 부하단자(830)는 제 1 고정단자(810)과 제 2 고정단자(820)보다 더 돌출되도록 형성된다.

한편 가동단자부(100)는 부하단자(830)와 전기적으로 연결되고 단자회전축(110)을 중심으로 회전에 의하여 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 선택적으로 접촉되어 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.

가동단자부(100)는 본체프레임(300)에 고정설치되는 단자회전축(110)과, 단자회전축(110)에 고정설치되는 하나 이상의 가동단자(120)들로 구성된다. 즉, 가 동단자(120)의 수는 연결되는 전원의 배선 수(2선, 3선, 4선식 등)에 따라서 결정된다.

가동단자(120)들은 각각 단자회전축(110)과 고정결합되어 단자회전축(110)의 회전과 함께 회전하는 지지부재(121)와, 지지부재(121)에 설치되어 제 1 고정단자(810) 및 제 2 고정단자(820) 각각과 접촉에 의하여 전기적으로 연결되는 제 1 가동단자(122a) 및 제 2 가동단자(122b)와, 제 1 가동단자(122a) 및 제 2 가동단자(122b)를 부하단자(830)와 전기적으로 연결시키는 연결단자(123)를 포함하여 구성된다.

지지부재(121)는 제 1 가동단자(122a) 및 제 2 가동단자(122b), 연결단자(123)로부터 통전되지 않도록 비전도성부재가 사용되며, 단자회전축(110)과의 결합이 용이하도록 복수 개의 부재들로 구성될 수 있다.

또한 지지부재(121)에는 제 1 가동단자(122a) 및 제 2 가동단자(122b) 각각이 제 1 고정단자(810) 및 제 2 고정단자(820) 각각과 일정한 접촉 압력을 가지고 접촉될 수 있도록 탄성부재(124a, 124b)가 설치된다.

한편 본 발명에 따른 자동절환스위치가 4선식 배선에 사용되는 경우, 고정단자부 및 가동단자부(100) 중 중성선접점을 이루는 중성선고정단자 및 중성선가동단자는 다른 상의 고정단자 및 가동단자보다 늦게 떨어지고 빨리 붙을 필요가 있다. 이는 일반적으로 상간부하가 서로 같지 않은 상태에서 자동절환시 상간 전압의 심각한 차이로 인하여 불필요한 전류의 흐름을 발생시켜 고장을 일으킬 수 있기 때문이다.

따라서 고정단자부 및 가동단자부(100)가 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단자들로 구성되는 경우, 4개의 가동단자들 중 중성선과 연결되는 중성선가동단자는 중성선고정단자와의 거리가 나머지 가동단자들과 대응되는 고정단자들과의 거리보다 좁게 구성될 수 있다. 특히 중성선가동단자는 나머지 다른 가동단자보다 더 돌출되어 형성될 수 있다.

또한 고정단자부 및 가동단자부(100)는 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단자들로 구성되는 경우, 4개의 고정단자들 중 중성선과 연결되는 중성선고정단자는 도 6에 도시된 바와 같이, 나머지 다른 고정단자들이 대응되는 가동단자부이 분리된 후에 중성선가동단자가 중성선고정단자와 늦게 분리되도록 중성선가동단자부의 측면과 접촉되는 돌출부(840)가 추가로 결합될 수 있다.

절환부는 가동단자부(100)를 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 선택적으로 전기적으로 연결시키도록 구성된다.

절환부는 회동암(130)과, 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)로 구성도는 링크부재, 회동링크(430), 제어축(231), 가이드부(220) 및 회동제어부를 포함하여 구성된다.

회동암(130)은 회전에 의하여 단자회전축(110)을 회전시키도록 단자회전축(110)과 고정결합된다. 회동암(130)은 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)의 끝단이 각각 회전가능하게 결합되는 제 1 결합공(131) 및 제 2 결합공(132)이 형성된다.

이때 회동암(130)에 형성된 제 1 결합공(131) 및 제 2 결합공(132)는 단자회 전축(110)과 소정의 축간거리를 가지고 형성되며, 회동암(130)의 형상은 다양한 형상을 가질 수 있으며 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 'Y'자 형상을 이루어 형성될 수 있다.

링크부재는 하나 또는 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420) 2개로 구성될 수 있으며, 각각은 회동링크(430)의 회전에 의하여 회동암(130)을 회전시킬 수 있도록 회동암(130) 및 회동링크(430)를 연결하도록 구성된다.

이때 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)는 회동암(130) 및 회동링크(430) 각각에 회전가능하게 결합되며, 가동단자부(100)와 고정단자부들간의 접촉압력을 조절할 수 있도록 그 길이를 각각 조정할 수 있는 길이조정부(440)가 추가로 설치될 수 있다.

길이조정부(440)는 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 하나에 수나사부(441)가 형성된 2 개 이상의 부재들과 2개의 부재를 결합시키는 동시에 그 결합길이를 조정하기 위한 너트부(442)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)의 끝단에는 그 제조오차 및 가동단자부(100)가 고정단자부들과의 접촉압력을 고려하여 슬롯(411, 412) 형태로 형성될 수 있다.

회동링크(430)는 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 단자회전축(110)과 평행하게 설치된 링크회전축(431)과 회전가능하게 결합되고, 제 1 링크부재(410)의 타단이 회전가능하게 결합되며 제 2 링크부재(420)의 타단이 링크회전축(431)을 기준으로 제 1 링크부재(410)의 타단을 마주보도록 회전가능하게 결합되고 일 끝단에 슬롯(432)이 형성된다. 회동링크(430)에 형성된 슬롯(432)은 제어축(231)의 이동이 가능하도록 일정한 길이를 가지고 형성된다.

제어축(231)은 일단이 회동링크(430)에 형성된 슬롯(432)에 삽입되며, 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 고정축(310)과 회전가능하게 결합된 연결부재(230)에 의하여 회전가능하게 결합되어 회전에 의하여 회동링크(430)를 회전시키도록 구성된다.

가이드부(220)는 제어축(231)의 회전을 가이드하는 가이드슬롯(221)이 형성되며, 회동제어부는 고정축(310)과 회전가능하게 결합되고 제어축(231)을 회전시키도록 구성된다.

고정축(310)은 단자회전축(110)과 평행하게 가이드부(220) 또는 본체프레임(300)에 설치된다.

가이드부(220)는 본체프레임(300)에 고정설치되어 고정축(310)을 중심으로 일정각도를 가지는 호 형상으로 가이드슬롯(221)이 형성되며, 가이드슬롯(221)에는 제어축(231)이 가이드슬롯(221)을 따라서 이동할 수 있도록 끼워진다. 즉, 가이드부(220)는 제어축(231)이 고정축(310)을 중심으로 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 구성된다.

회동제어부는 제어축(231)이 고정축(310)을 중심으로 회전되도록 구성되는바 모터, 전자식 구성 등 다양한 구성이 가능하다.

본 발명의 실시예의 회동제어부는 연결부재(230)가 고정축(310)을 중심으로 가이드슬롯(221)의 끝단 중 어느 한 끝단(A, B)으로 탄성력을 가하기 위한 가압부 (280)와, 제어축(231)이 가이드슬롯(221)의 어느 한쪽 끝단에서 다른 쪽 끝단으로 이동시키기 위한 이동제어부를 포함하여 구성된다.

가압부(280)는 일단이 본체프레임(300)과 회동가능하게 설치되고 타단이 제어축(231)과 연결되며 그 길이가 변동 가능한 가변링크(282)와, 제어축(231)을 미는 탄성부재(281)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 탄성부재(281)는 코일스프링으로서, 가변링크(282)가 끼워진 상태로 가변링크(282)와 결합된다. 가변링크(282)는 제어축(231)의 이동에 의하여 원활하게 회전할 수 있도록 본체프레임(300)과 힌지 결합된다.

한편 회동제어부에는 도시되지 않았지만, 제어축(231)을 사용자가 수동으로 이동시킬 수 있도록 제어축(231)을 회전시키기 위한 레버가 별도로 설치될 수 있다.

이동제어부는 제어축(231)이 고정축(310)을 중심으로 가이드슬롯(221)을 따라서 한 쪽 끝단에서 다른 쪽 끝단으로 회동시키도록, 훅킹링크(240), 회동링크부 및 회동부(290)를 포함하여 구성된다.

훅킹링크(240)는 고정축(310)에 회전가능하게 결합되고, 제어축(231)이 걸리도록 형성된 한 쌍의 훅킹돌기들(241a, 241b)를 포함하여 구성된다.

회동링크부는, 고정축(310)을 중심으로 훅킹링크(240)를 회전시켜 훅킹돌기(241a, 241b)들에 걸린 제어축(231)이 회동하도록 훅킹링크(240)를 회전시키기 위하여, 일단이 본체프레임(300)에 회전가능하게 설치되는 제 1 지지링크(270)와, 일단이 제 1 지지링크(270)의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 지지링크(260)와, 제 2 지지링크(260)의 타단에 결합된 링크핀(261)이 삽입되는 핀가이드슬롯(251)이 형성되고 훅킹링크(240)와 결합축(320)에 의하여 고정연결되어 훅킹링크(240)와 함께 회전하는 캠링크(250)를 포함하여 구성된다.

제 1 지지링크(270)는 본체프레임(300)에 고정설치된 힌지부재(271)에 의하여 회전가능하게 지지설치된다.

한편 회동부(290)는 힌지부재(271)를 중심으로 제 1 지지링크(270)를 회전시키도록 구성되며, 도시된 바와 같이, 제 1 지지링크(270)의 양단 사이에 결합되는 결합로드(291)과, 결합로드(291)를 상측으로 밀어 제 1 지지링크(270)가 힌지부재(271)를 중심으로 회전되도록 하는 구동장치(292)를 포함하여 구성될 수 있다.

구동장치(292)는 결합로드(291)가 선형이동할 수 있도록 구성되며, 특히 구동장치(292)로는 솔레노이드가 사용될 수 있다. 구동장치(292)가 솔레노이드로 사용된 경우에는 순간적인 전압만 가하여 작동시킬 수 있으며, 결합로드(291)는 솔레노이드의 일부로 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 자동절환스위치의 작동에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동절환스위치는 부하에 전원을 공급하도록 전원과 부하 사이에 설치된다. 이미 설명한 바와 같이, 전원은 상용전원 및 비상전원으로 구성되므로, 자동절환스위치는 상용전원 및 비상전원으로 구성된 전원과 부하 사이에 설치된다.

그리고 자동절환스위치는 평소에는 상용전원이 부하에 공급되도록, 도 4와 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 가동단자(122a)와 상용전원이 연결된 제 1 고정단자(810)과 전기적으로 연결된 상태(접속 상태)를 유지하게 된다. 물론 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 전기적으로 분리된 상태(개방 상태)를 유지한다.

상기와 같이 제 1 가동단자(122a)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태를 유지하고, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태를 유지하도록 제어축(231)은 가이드슬롯(221)의 일단(A 위치)에 위치되고, 회동링크(430)의 슬롯(432)의 최상단에 위치된다.

한편 정전 등이 발생한 경우 자동절환스위치는 별도의 제어장치(미도시) 또는 사용자의 작동에 의하여 제 1 가동단자(122a)가 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태, 즉 도 5에 도시된 상태로 변경하게 되며, 그 작동과정을 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 회동제어부의 구동장치(292)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 제 1 지지링크(270)와 연결된 결합로드(291)를 상측으로 밀게 된다. 결합로드(291)가 상측으로 밀리면서 제 1 지지링크(270)는 힌지부재(271)를 중심으로 회전하게 되고, 제 1 지지링크(270)의 회전에 의하여 제 1 지지링크(270)의 끝단에 링크핀(262)에 의하여 회전가능하게 결합된 제 2 지지링크(260)는 상측으로 밀리게 된다.

한편 제 2 지지링크(260)의 타단에 결합된 링크핀(261)은 캠링크(250)를 밀게 되고, 캠링크(250)는 고정축(310)을 중심으로 회전하게 되며, 캠링크(250)의 회전에 의하여 캠링크(250)와 고정결합된 훅킹링크(240) 또한 고정축(310)을 중심으 로 회전하게 된다.

그리고 훅킹링크(240)가 고정축(310)을 중심으로 회전하게 되면, 훅킹링크(240)의 훅킹돌기(241b)는 제어축(231)에 힘을 가하게 되고, 제어축(231)은 고정축(310)을 중심으로 가이드슬롯(221)을 따라서 회전하게 된다.

또한 제어축(231)의 회전에 의하여, 가압부(280)의 탄성부재(281)는 제어축(231)에 탄성력을 가하면서 수축하게 된다.

제어축(231)은 가이드슬롯(221)을 따라서 회전하여 A 위치에서 도 10에 도시된 바와 같은 위치로 이동하게 된다. 그리고 제어축(231)은 도 10에 도시된 바와 같은 위치를 지나게 되면 가압부(280)의 탄성부재(281)에 의해 제어축(231)에 가해지는 탄성력에 의하여 B 위치로 급속도로 이동하게 된다.

이때 구동장치(292)는 제어축(231)이 도 10에 도시된 바와 같은 위치를 지나는 순간 그 작동을 멈추게 되며, 결합로드(291)은 하측으로 하강하게 된다.

한편 제어축(231)은 회전하면서 회동링크(430) 또한 링크회전축(431)을 중심으로 회전시키게 된다. 그리고 회동링크(430)의 회전에 의하여 링크회전축(431)에 결합된 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)를 이동시키게 되며, 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)는 결합된 회동암(130)을 회전시켜 단자회전축(110)을 회전시키게 된다.

결과적으로 단자회전축(110)의 회전에 의하여 제 1 가동단자(122a)는 도 5와 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태로 변경된다.

이로써 제어축(231)은 A위치에서 B위치로 이동하게 되며, 제 1 가동단자(122a)는 도 5와 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태로 변경된다.

한편 본 발명에 따른 자동절환스위치는 도 11에 도시된 상태에서 도 9에 도시된 상태인, 제 1 가동단자(122a)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태로 변경되는 과정을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 가동단자(122a)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태로 변경되는 과정은 제어축(231)이 B 위치에서 회전에 의하여 A 위치로의 이동에 의하여 이루어진다.

먼저 회동제어부의 구동장치(292)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 지지링크(270)와 연결된 결합로드(291)을 상측으로 밀게 된다. 결합로드(291)가 상측으로 밀리면서 제 1 지지링크(270)는 힌지부재(271)를 중심으로 회전하게 되고, 제 1 지지링크(270)의 회전에 의하여 제 1 지지링크(270)의 끝단에 회전가능하게 결합된 제 2 지지링크(260)는 상측으로 밀리게 된다.

한편 제 2 지지링크(260)의 타단에 결합된 링크핀(261)은 캠링크(250)을 밀게 되고, 캠링크(250)는 고정축(310)을 중심으로 회전하게 되며, 캠링크(250)의 회전에 의하여 캠링크(250)와 고정결합된 훅킹링크(240) 또한 고정축(310)을 중심으로 회전하게 된다.

그리고 훅킹링크(240)가 고정축(310)을 중심으로 회전하게 되면, 훅킹링크 (240)의 훅킹돌기(241b)는 제어축(231)에 힘을 가하게 되고, 제어축(231)은 고정축(310)을 중심으로 가이드슬롯(221)을 따라서 회전하게 된다.

또한 제어축(231)의 회전에 의하여, 가압부(280)의 탄성부재(281)는 제어축(231)에 탄성력을 가하면서 수축하게 된다.

제어축(231)은 가이드슬롯(221)을 따라서 회전하여 B 위치에서 도 12에 도시된 바와 같은 위치로 이동하게 된다. 그리고 제어축(231)은 도 12에 도시된 바와 같은 위치를 지나게 되면 가압부(280)의 탄성부재(281)에 의해 제어축(231)에 가해지는 탄성력에 의하여 A 위치로 급속도로 이동하게 된다. 이때 구동장치(292)는 제어축(231)은 도 12에 도시된 바와 같은 위치를 지나는 순간 그 작동을 멈추게 되며, 결합로드(291)은 하측으로 하강하게 된다.

한편 제어축(231)은 회전하면서 회동링크(430) 또한 링크회전축(431)을 중심으로 회전시키게 된다. 그리고 회동링크(430)의 회전에 의하여 링크회전축(431)에 결합된 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)를 이동시키게 되며, 제 1 링크부재(410) 및 제 2 링크부재(420)는 결합된 회동암(130)을 회전시켜 단자회전축(110)을 회전시키게 된다.

이로써 제어축(231)은 B 위치에서 A 위치로 이동하게 되며, 제 1 가동단자(122a)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 가동단자(122b)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태로 변경된다.

본 발명은 간단한 구조를 가지면서 오작동의 우려가 적은 자동절환스위치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 2개의 링크부재를 사용하여 가동단자를 회전시키도록 구성함으로써 그 높이를 줄일 수 있는 자동절환스위치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (8)

1. 상용전원과 연결된 제 1 고정단자와, 비상전원과 연결된 제 2 고정단자와, 부하와 연결된 부하단자를 포함하는 고정단자부와;

   상기 부하단자와 전기적으로 연결되고 단자회전축을 중심으로 회전에 의하여 상기 제 1 고정단자 또는 상기 제 2 고정단자와 선택적으로 접촉되어 전기적으로 연결되는 가동단자부와;

   a) 회전에 의하여 상기 단자회전축을 회전시키도록 상기 단자회전축과 고정결합되는 회동암과, b) 일단이 각각 상기 회동암과 회전가능하게 결합되는 제 1 링크부재 및 제 2 링크부재와; c) 상기 단자회전축과 평행하게 설치된 링크회전축과 회전가능하게 결합되고, 상기 제 1 링크부재의 타단이 회전가능하게 결합되며 상기 제 2 링크부재의 타단이 상기 링크회전축을 기준으로 상기 제 1 링크부재의 타단을 마주보도록 회전가능하게 결합되고 일 끝단에 슬롯이 형성된 회동링크와; d) 일단이 상기 회동링크에 형성된 상기 슬롯에 삽입되며, 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 고정축과 회전가능하게 결합된 연결부재에 의하여 회전가능하게 결합되어 회전에 의하여 상기 회동링크를 회전시키는 제어축과; e) 상기 제어축의 회전을 가이드하는 가이드슬롯이 형성된 가이드부와; f) 상기 고정축과 회전가능하게 결합되고 상기 제어축을 회전시키는 회동제어부를 포함하는 절환부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회동제어부는

   상기 고정축을 중심으로 상기 가이드슬롯의 끝단 중 어느 한 끝단으로 상기 제어축에 탄성력을 가하기 위한 가압부와, 상기 제어축이 상기 가이드슬롯의 어느 한쪽 끝단에서 다른 쪽 끝단으로 이동시키기 위한 이동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이동제어부는

   상기 고정축과 회전가능하게 결합되고, 상기 제어축의 타단이 걸리도록 한 쌍의 훅킹돌기들이 형성된 훅킹링크와,

   상기 훅킹돌기들에 걸린 상기 제어축이 회전하도록 상기 훅킹링크를 회전시키기 위하여, 일단이 본체프레임과 회전가능하게 설치되는 제 1 지지링크와,

   일단이 상기 제 1 지지링크의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 지지링크와,

   상기 제 2 지지링크의 타단과 결합된 링크핀과,

   상기 링크핀이 삽입되도록 핀가이드슬롯이 형성되고 상기 훅킹링크와 결합축에 의하여 고정연결되어 상기 훅킹링크와 함께 회전하는 캠링크를 포함하는 회동링크부와,

   상기 제 1 지지링크를 회전시키기 위한 회동부를 포함하는 것을 특징으로 하 는 자동절환스위치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 회동부는

   상기 제 1 지지링크의 양단 사이에 결합되는 결합로드와, 상기 결합로드를 상측으로 밀어 상기 제 1 지지링크가 회전되도록 하는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 고정단자부 및 상기 가동단자부는 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단자들 및 고정단자들로 구성되며,

   상기 4개의 상기 가동단자들 중 중성선과 연결되는 상기 가동단자를 중성선가동단자라 하고, 상기 중성선가동단자에 대응되는 상기 고정단자를 중성선고정단자라고 할 때,

   상기 중성선가동단자는 상기 중성선고정단자와의 거리가 나머지 상기 가동단자들과 대응되는 상기 고정단자들과의 거리보다 좁게 구성되는 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 중성선가동단자는 나머지 다른 상기 가동단자보다 더 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 고정단자부 및 상기 가동단자부는 4선식을 이루도록 각각 4개의 가동단자들 및 고정단자들로 구성되며,

   상기 4개의 상기 가동단자들 중 중성선과 연결되는 상기 가동단자를 중성선가동단자라 하고, 상기 중성선가동단자에 대응되는 상기 고정단자를 중성선고정단자라고 할 때,

   상기 중성선고정단자는 나머지 다른 상기 고정단자들이 대응되는 상기 가동단자부가 분리된 후에 상기 중성선가동단자가 상기 중성선고정단자와 늦게 분리되도록 상기 중성선가동단자와 접촉되는 돌출부가 추가로 결합된 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 고정단자부 중 상기 부하단자는 상기 제 1 고정단자 및 상기 제 2 고정단자보다 외측으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 자동절환스위치.

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