KR100808927B1

KR100808927B1 - 일체형 양전원 차단기

Info

Publication number: KR100808927B1
Application number: KR1020060048872A
Authority: KR
Inventors: 유기현
Original assignee: 유기현
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2008-03-03
Also published as: KR20070115059A

Abstract

본 발명은 일체형 양전원 차단기에 관한 것이다.

본 발명은 상용전원측과 예비전원측의 양전원을 한개의 차단기로 절환하도록 하는 장치에 있어서, 몸체에 제공되며 수동모드 또는 자동모드에 의해 구동되는 구동수단, 상기 구동수단의 구동력을 통해 몸체에 제공되는 회전축에 연결되어 연동하는 충전바를 가져서 된 연동수단, 이 연동수단의 충전바를 통해 회전하게 되는 회전수단, 몸체에 지지되어 상기 회전수단의 회전력 발생시 메인압축스프링을 압축하는 한 쌍의 스프링 충전수단, 몸체 후방에 상하로 위치되며 다수개의 상용전원용 접속자와 예비전원용 접속자를 갖는 접속수단, 상기 스프링 충전수단의 복원력 발생시 해당 접속자를 상용전원용 접점 또는 예비전원용 접점에 각기 접속시키게 되는 한 쌍의 링크연결수단, 상기 링크연결수단과 연결되어 온/오프 동작시 상기 접속자를 회전시키게 되는 상하 한 쌍으로 좌우 대칭 형성된 버튼수단을 포함하며;

상기 회전수단이, 상기 회전축에 기어 방향을 달리하며 평행한 한 쌍으로 결합되며 각기 방향을 달리하며 회전하게 되는 래칫기어와, 상기 충전바에 각각 제공되어 상기 래칫기어가 각기 서로 다른 방향으로 회전되도록 하는 래칫부 그리고 상기 회전축의 양단에서 상기 래칫기어와 연결되며 각기 외측 테두리에 돌출된 걸림단을 갖는 접촉구간과 홈형의 해제구간을 형성하여 상기 스프링 충전수단의 메인압축스프링을 압축시키는 링크에 슬라이드 되는 구름원판을 포함한다.

수동 절환스위치, 자동 절환스위치, 상용전원, 예비전원

Description

일체형 양전원 차단기{Double Throw Circuit Breaker}

도 1은 본 발명에 따른 일체형 양전원 차단기의 요부 정면도,

도 2는 도 1의 요부 단면도,

도 3은 도 2에서 본 발명에 따른 측면 구성도로 스프링 충전상태의 구성도,

도 4는 도 3에서 버튼 스위칭에 따른 온동작 상태의 구성도,

도 5는 도 4에서 접점 오프 상태를 도시한 구성도,

도 6은 도 1 또는 도 2에서 버튼 표시부의 동작 구성도,

도 7은 도 6의 작동상태 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 몸체

20: 스프링충전 표시부

21: 회동표시판 22: 로드바

23: 리턴스프링 24: 래칫걸림바

40: 버튼동작 표시부

41: 회동표시판 42: 승강바

43: 리턴스프링 44: 롤라

45: 리턴스프링 46: 접속단

47: 경사단 48: 수평이동바

49: 버튼제어핀 50: 버튼제어바

100: 구동수단

110: 회전판 112: 핀

120: 자동모드 130: 수동모드

200: 회전수단

210: 회전축 220,230: 래칫기어

240: 래칫부 250: 구름원판

251: 걸림단 252: 접촉구간

253: 해제구간

300: 연동수단

310: 충전바 311: 수직장홀

400: 스프링 충전수단

410: 메인압축스프링 420: 고정링크바

430: 유동링크바 440: 링크핀

500: 접속수단 510,520: 연동축

530: 접속자 531: 접속바디

532: 스위칭부재 533: 탄발스프링

534: 돌기부 535: 접속자 복귀스프링

600: 링크연결수단

610: 절곡바 620: 회동편

630: 다관절부 631: 제어핀

632: 회전자

700: 제1링크수단

710: 리턴스프링 720: 제1록킹편

722: 걸림단 730: 연결바

800: 제2링크수단

810: 리턴스프링 822: 걸림단

830: 해제바

900: 제1록킹핀 950: 제2링크핀

980: 버튼수단 981: 제1스위치바

982: 제2스위치바

본 발명은 상용전원과 예비전원을 자동 또는 수동으로 전환시키기 위한 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용전원과 예비전원에 전력 공급시 2대의 차단기를 설치하여 상용전원과 예비전원을 선택적으로 부하측에 접속하는 것을 1대 의 차단기를 통해 접속시킬 수 있도록 하는 일체형 양전원 차단기에 관한 것이다.

통상적으로 대용량의 전원을 공급받아 사용하는 건물이나 공장 등에는 전원 공급처로부터 공급되는 상용전원 또는 사용전원의 이상시 대체하는 예비전원을 선택적으로 부하측에 접속하기 위한 전원 절환 개폐기가 설치되어 있으며, 이러한 전원 절환 개폐기에는 상용전원의 이상현상 발생시 자동적으로 상용전원을 차단하는 차단기와 예비전원을 자동으로 차단하는 차단기(air circuit breaker ACB)가 각각 설치되어 있다.

이러한 종래의 전원 절환 개폐기는 상용전원과 예비전원의 접속과 차단이 각기 개별적으로 이루어진다.

하지만, 상용전원에 이상이 있을 경우 원활한 전력공급을 위해 상용전원의 차단과 동시에 예비전원이 접속되어야 하는데, 상기 종래의 전원 절환 개폐기는 접속과 차단이 개별적으로 이루어져 신속하고 원활한 전력공급을 하지 못하는 문제가 있고, 또한 차단기를 상용전원용과 예비전원용으로 각각 구비해야 하기 때문에 비용이 상승되는 한편, 그 사용이 불편한 문제점이 있다.

또한, 전력을 공급받아 작동되는 생산설비의 파손이나 사고시 상용전원과 예비전원을 모두 차단시켜야 하는데, 상용전원과 예비전원이 개별적으로 제어됨에 따라 이들을 동시에 차단하지 못하는 문제점이 있고 또한, 차단기를 상용전원용과 예비전원용으로 각각 구비해야 하기 때문에 비용이 상승되며 면적 또한 커서 그 사용이 불편한 문제점이 있다.

또한, 전력을 공급받아 작동되는 생산설비의 파손이나 사고시 상용전원과 예 비전원을 모두 차단해야 하는데 상용전원과 예비전원이 개별적으로 제어됨에 다라 이들을 동시에 차단함이 불편하였고 또한 상용전원과 예비전원의 접점을 접속시킬 때 차단기에 설치된 핸들을 조작하여 수동으로 접속시키게 되는데 이때 핸들을 수동으로 별도 조작해야 함에따라 조작이 불편하였다.

이에, 접점을 상용전원에 접속시킬때에는 예비전원이 차단되고, 접점을 예비전원에 접속시킬때에는 상용전원이 차단되며, 또한 상용전원과 예비전원을 동시에 차단 및 접속시킬 수 있도록 한 것이 대한민국 특허등록 제10-423223호 "전원 절환 개폐기의 자동절환스위치"로 등록된 바 있다.

이는, 전원의 자동 공급으로 작동되어 일방향 래칫기어를 회전시키는 자동회전수단과, 축 상에 체결되며 선단에 접속자가 체결된 절연체와, 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 연결되어 어느 한 접점을 접속시키면 다른 접점은 차단되도록 하는 스위칭수단과, 상기 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 연결되어 이들 접점을 차단시켜 중립상태가 되도록 하는 트립수단으로 구성된다.

하지만, 상기한 자동절환스위치는 항상 전원이 공급된 상태에서만 래칫기어를 회전시킬 수 있음에 따라 전원이 공급되지 않은 상태에서는 동작시킬 수 없는 문제점이 있어왔다.

또한, 스위칭수단에 포함되는 접점 연결 및 해제를 위한 스프링이 경사진 방향으로 설치되어 있고 또한 링크 연동관계가 복잡하여 동작을 위한 링크 연결시 공간상 제약이 있어 몸체의 내부 공간이 불필요하게 크게 형성되어야 하는 문제점이 있어왔다.

또한, 수동을 통해 래칫기어를 회전시키고자 하는 경우 래칫바가 상하 수직으로 이동하면서 래칫기어를 회전시키도록 하는 구조로 충전시 많은 시간이 소요되는 문제점이 있어왔다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은, 접점을 상용전원에 접속시킬 때에는 예비전원이 자동으로 차단되도록 하고 예비전원에 접속시킬 때에는 상용전원이 자동으로 차단되도록 하는 한편 상용전원과 예비전원을 동시에 차단 또는 접점을 자동으로 접속시킬 수 있도록 하여 차단기의 제조비용을 절감 및 사용 편의성 확보 그리고 이상현상 발생시 신속하게 예비전원에 접속시킬 수 있도록 하여 안정된 전력공급이 이루어질 수 있도록 함은 물론 과부하시 자체 과부하 계전기에 의한 긴급 상황 발생시에는 상용전원과 예비전원을 동시에 차단시킬 수 있도록 하는데 있다.

또한, 절환스위치를 구성함에 있어 구동력이 수동모드 또는 자동모드를 동시에 겸해서 사용할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 몸체에 제공된 한 쌍의 평행한 래칫기어가 하나의 충전바에 의해 각기 기어방향을 달리하며 서로 다른 방향으로 회전되면서 동시에 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 스위칭되는 접속자를 회전시킬 수 있도록 하여 하나의 몸체를 통해 양쪽 접속자를 제어할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 상용전원 접점과 예비전원 접점을 자동으로 온(투입)/오프(차단)시킬 수 있도록 하는데 있다.

또한, 몸체의 전방 패널에 위치된 상용전원 접점 버튼과 예비전원 접점 버튼이 스프링 충전 여부에 따라 제어될 수 있도록 하는데 있다.

또한, 구동력의 제공시 스프링이 충전되면 센서가 이를 감지하여 구동력을 제어할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용전원용 접점과 예비전원용 접점을 스위칭하는 절환스위치에 있어서,

몸체에 제공되며 수동모드 또는 자동모드에 의해 구동되는 구동수단, 상기 구동수단의 구동력을 통해 몸체에 제공되는 회전축에 연결되어 연동하는 충전바를 가져서 된 연동수단, 이 연동수단의 충전바를 통해 회전하게 되는 회전수단, 몸체에 지지되어 상기 회전수단의 회전력 발생시 메인압축스프링을 압축하는 한 쌍의 스프링 충전수단, 몸체 후방에 상하로 위치되며 다수개의 상용전원용 접속자와 예비전원용 접속자를 갖는 접속수단, 상기 스프링 충전수단의 복원력 발생시 해당 접속자를 상용전원용 접점 또는 예비전원용 접점에 각기 접속시키게 되는 한 쌍의 링크연결수단, 상기 링크연결수단과 연결되어 온(투입)/오프(차단) 동작시 상기 접속자를 회전시키게 되는 상하 한 쌍으로 좌우 대칭 형성된 버튼수단을 포함하며;

상기 회전수단이,

상기 회전축에 기어 방향을 달리하며 평행한 한 쌍으로 결합되며 각기 방향 을 달리하며 회전하게 되는 래칫기어와, 상기 충전바에 각각 제공되어 상기 래칫기어가 각기 서로 다른 방향으로 회전되도록 하는 래칫부 그리고 상기 회전축의 양단에서 상기 래칫기어와 연결되며 각기 외측 테두리에 돌출된 걸림단을 갖는 접촉구간과 홈형의 해제구간을 형성하여 상기 스프링 충전수단의 메인압축스프링을 압축시키는 링크에 슬라이드 되는 구름원판을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일체형 양전원 차단기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도시에 의하여 본 발명은, 절환스위치에 있어 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 자동 또는 수동모드의 조작에 따라 선택적으로 온/오프 동작을 수행시키기 위해 구동력을 제공하는 구동수단(100), 회전력을 제공하는 회전수단(200), 구동수단의 구동력을 통해 회전수단을 회전시키는 연동수단(300), 이 연동수단의 회전에 의해 메인압축스프링을 압축시키는 스프링 충전수단(400), 스프링 충전수단의 스프링력으로 접점을 선택적으로 스위칭 시키는 접속수단(500), 스프링 충전수단과 접속수단을 연결하는 링크연결수단(600), 스프링 충전수단의 스프링력을 제어하는 제1링크수단(700), 접속수단의 오프 동작을 수행하는 제2링크수단(800), 제1링크수단의 제어하는 제1록킹핀(900), 제2링크수단을 제어하는 제2록킹핀(950), 상기 제1 및 제2 록킹핀의 회전동작을 수행하는 버튼수단(980)을 포함하여 구성된다.

상기 구동수단(100)은, 핸들링에 의한 수동 모드축의 회전 또는 제어부의 모터에 의한 자동 모드축의 회전 중 하나의 회전으로 몸체(10)에 제공된 회전판(110)을 회전시키게 된다.

상기 수동모드(130)는, 핸들(131)과, 이 핸들(131)과 선택적으로 결합되며 상기 몸체(10)에 회전가능하게 결합되고 그 선단에 웜기어(132)를 갖는 수동축(133), 상기 웜기어(132)에 치합되어 회전하는 웜축(134), 상기 웜축(134)과 동축에 연결되는 상기 회전판(110)으로 구성된다.

도면중 133a는 핸들홀이며 상기 핸들홀(133a)을 통해 핸들(131)을 끼워넣은 후 회전을 통해 수동축(133)을 회전시켜 동작되도록 하게 위한 것이다.

상기 자동모드(120)는, 상기 회전판(110)의 동축에 결합된 회전기어(135)와, 상기 회전기어(135)와 결합된 감속기어 및 상기 감속기어와 치합되어 회전되는 모터(121)의 구동축으로 구성된다.

이에따라 상기 자동모드(120)의 동작시에는 전원을 통해 모터(121)를 구동시키게 되면 모터(121)가 구동축을 회전시키고 이 구동축이 회전기어(135)를 회전시켜 상기 회전판(110)을 회전시키게 된다.

상기 수동모드(130)의 동작시에는 핸들(131)을 수동축(133)에 끼운다음 회전시키게 되면 웜기어(132)가 웜축(134)을 그리고 웜축(134)이 상기 상기 회전판(110)을 회전시키게 된다.

이에따라 상기 회전판(110)이 표면 일측에 제공된 핀(112)을 통해 연동수단(300)을 동작시킬 수 있게 된다.

상기 회전수단(200)은, 상기 몸체(10)에 제공된 회전축(210)에 기어 방향을 달리하며 평행한 한 쌍으로 결합되어 각기 방향을 달리하여 회전하는 래칫기어(220)(230)와, 상기 래칫기어가 각기 다른 방향으로 회전되도록 하는 래칫 부(240)와, 상기 회전축(210)의 양단에 제공되며 각기 외측 테두리에 돌출된 걸림단(251)을 갖는 접촉구간(252)과 홈형의 해제구간(253)을 형성하는 구름원판(250)을 포함한다.

상기 래칫부(240)는, 회동되는 상기 충전바(310)의 표면에 제공되어 상기 래칫기어(220)(230)의 기어에 각기 치합되는 가동래칫구(241)와, 상기 몸체(10)에 제공되며 회전된 래칫기어(220)(230)의 역방향을 각각 제어하는 걸림래칫구(242)로 이루어진다.

이에따라, 상기 가동래칫구(241)가 상기 래칫기어(220)(230)에 대해 각각 위치를 달리하며 결합되어 상기 구동수단(100)에 따른 상기 충전바(31)의 연속 반복된 회동시 각각 치합된 래칫기어(220)(230)을 회전시키고 이와동시에 상기 걸림래칫구(242)가 몸체(10)에 고정된 상태에서 회전된 래칫기어(220)(230)을 고정하는 방식으로 래칫기어(220)(230)을 각기 방향을 달리하며 순차적으로 회전시게 된다.

이에따라 상기 래칫기어(220)(230)는 각각 해당되는 구름원판(250)을 방향을 달리하며 회전시키게 되고 이 구름원판(250)은 상기 스프링 충전수단(400)을 동작시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 래칫기어(220)(230)는, 원둘레를 따라 각기 상기 가동래칫구(241)가 걸림되는 충전용 기어구간(222)(232)과 상기 가동래칫구(241)가 걸림되지 않도록 하는 미끄럼구간(223)(233)이 상기 구름원판(250)을 통한 상기 메인압축스프링(410)의 충전구간 만큼 간격을 두고 연속 반복 형성되어 상기 충전용 기어구간(222)(232)에서만 상기 메인압축스프링(410)을 압축시키게 되고 미끄럼구 간(223)(233)에서는 슬라이드 공회전 되어져 상기 구동수단(100)의 구동력에도 상기 래칫기어(220)(230)는 회전되지 않게 된다.

상기 연동수단(300)은. 일측이 상기 회전판(110)에 제공된 핀(112)에 수직장홀(311)을 통해 결합되고 타측이 상기 회전축(210)에 회전가능하게 결합되며 상기 래칫부(240)를 통해 상기 래칫기어(220)(230)를 일방향 회동시키게 되는 충전바(310)로 구성된다.

상기 충전바(310)는 상기 회전판(110)의 회전시 이 회전판(110)에 제공된 핀(112)이 상기 수직장홀(311)내에서 회전함에 따라 상기 충전바(310)가 상기 회전축(210)을 중심으로 연속반복된 회동동작을 수행하게 된다.

상기 스프링 충전수단(400)은, 상기 몸체(10)에 일측이 각각 지지되어 수평 위치되는 한 쌍의 메인압축스프링(410)과, 일측이 상기 몸체(10)에 힌지 고정된 고정링크바(420)와 일측이 상기 메인압축스프링(410)에 밀착 고정되는 유동링크바(430)의 중간 링크점이 상기 구름원판(250)의 접촉구간(252)이 슬라이드 되는 링크핀(440)으로 연결되어 상기 메인압축스프링(410)을 각기 압축/복원력을 발생시키게 된다.

여기서, 상기 고정링크바(420)와 유동링크바(430)를 연결하는 링크핀(440)이 상기 구름원판(250)에 슬라이드 지지되어 상기 구름원판(250)의 걸림단(251)이 상기 링크핀(440)을 미는 경우 상기 메인압축스프링(410)은 충전된 상태를 표시하게 되고 상기 링크핀(440)이 이동하게 되는 경우 상기 링크핀(440)이 상기 구름원판(250)의 홈 형상으로 된 해제구간(253)에 위치됨에 따라 상기 메인압축스프 링(410)은 압축 해제상태가 된다.

상기 접속수단(500)은, 상기 몸체(10)의 후방 상하측에 회전가능하게 결합된 연동축(510)(520)에 각각 일단이 결합되며 타단이 상기 몸체(10)에 제공된 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 선택적으로 스위칭 접속될 수 있는 다수개의 접속자(530)를 가져서 된다.

즉, 상기 연동축(510)에는 상용전원용 접접에 스위칭되는 접속자(530)가 키 결합방식으로 다수개 고정되고, 상기 연동축(520)에는 상기 예비전원용 접점에 스위칭되는 접속자(530)가 다수개 고정되어 상기 연동축(510)(520)의 선택적인 회전시 해당 접속자(530)를 스위칭 하게 된다.

상기 접속자(530)는, 일측이 상기 연동축(510)(520)에 키결합되는 접속바디(531)와, 이 접속바디(531)의 타측에 힌지 제공되며 상용전원용 접점 또는 예비전원용 접점에 스위칭되는 스위칭부재(532)와, 일단이 상기 접속바디(531)의 상측에 결합되고 타측이 상기 스위칭부재(532)에 결합되어 탄발력을 제공하는 탄발스프링(533)으로 이루어진다.

상기 탄발스프링(533)은 상기 메인압축스프링(410)의 복원력에 의한 상기 접속자(530)의 탄성력 보다 작아 상기 스위치부재(532)에 탄성 반발력을 발생할 수 있게 된다.

그리고, 상기 스위칭부재(532)의 저면에 상기 접점에 스위칭되는 호형의 돌기부(534)가 돌출 형성되어 면접촉에 따른 들뜸현상이 방지될 수 있게 된다.

또한, 상기 스위칭부재(532)가 결합된 상기 접속바디(531)의 일측과 상기 몸 체(10)에 상기 접속바디(531)를 초기상태로 해제시키는 접속자 복귀 스프링(535)이 더 설치되도록 함이 가능하다.

한편, 상기 상용전용 접점과 비상전용 접점의 스위칭되는 위치의 몸체(10)에 공지수단인 아크방출기(미도시)를 추가로 설치되도록 함이 바람직하다.

상기 링크연결수단(600)은, 중간부가 상기 몸체(10)에 회동가능하게 힌지되며 일단이 상기 메인압축스프링(410)을 압축시키는 유동링크바(430)의 단부에 힌지 연결되는 절곡바(610)와, 일단이 상기 접속수단(500)의 연동축(510)(520)에 결합되어 회동하는 회동편(620)과, 양단이 상기 절곡바(610)와 상기 회동편(620)의 단부에 링크 연결되어 상기 접속자(530)를 회전시키게 되는 다관절부(630)로 구성된다.

상기 제1링크수단(700)은, 일측이 상기 몸체(10)에 힌지 결합되어 리턴스프링(710)의 복귀력을 가지며 회전가능하게 결합되고 타측 호형단(721)의 양쪽에 각기 걸림단(722)과 슬라이드 구간(723) 및 상기 고정링크바(420)와 유동링크바(430)를 연결시키는 중간 링크점에 링크 연결되는 연결바(730)가 연결되는 제1록킹편(720)으로 구성된다.

상기 제2링크수단(800)은, 일측이 상기 몸체(10)에 힌지점을 중심으로 리턴스프링(810)의 복귀력을 가지며 회전가능하게 결합되고 타측 양쪽에 각기 걸림단(822)과 슬라이드 구간(823) 및 일단이 상기 다관절부(630)의 관절에 링크 연결되어 상기 연동축(510)(520)을 역회전시키게 되는 해제바(830)가 링크 결합되는 제2록킹편(820)으로 구성된다.

상기 다관절부(630)는, 상기 몸체에 제공되어 상기 다관절부(630)의 관절이 동을 제한하는 제어핀(631)과, 일단이 절곡바(610)에 힌지 연결되고 그 중간부에 상기 절곡바(610)의 단부에 형성된 롤러(611)가 안내되도록 호형 가이드홈(633)이 형성되고 외측에 상기 제어핀(631)에 걸림되도록 걸림홈(636)이 형성된 회전자(632)와, 중간 링크점을 중심으로 양쪽 링크바가 각기 상기 회전자(632)와 상기 회동편(620)의 단부에 링크 연결되는 제1 및 제2링크바(634)(635)와, 일단이 상기 제1 및 제2링크바의 중간 링크점에 연결되고 타단이 상기 제2록킹편(820)에 연결된 해제바(830)로 이루어진다.

상기 제1록킹핀(900)은, 상기 몸체(10)에 회전가능하게 제공되며 상기 몸체(10)의 전방에 제공된 버튼수단의 동작에 따라 상기 제1록킹편(720)의 걸림단(722)을 걸림/해제시키게 된다.

상기 제2록킹핀(950)은, 상기 몸체(10)에 회전가능하게 제공되며 상기 몸체(10)의 전방에 제공된 버튼수단의 동작에 따라 상기 제2록킹편(820)의 걸림단(822)을 걸림/해제시키게 된다.

여기서, 상기 몸체(10)의 측면에는 상기 제어부의 신호값에 따라 상기 제1 및 제2록킹핀(900)(950)을 각기 회전시키는 액추에이터(901)(951)가 추가로 제공되도록 함이 바람직하며, 이는 상기 제어부에 의한 액추에이터(901)(951)의 온동작시 상기 제1 및 제2록킹핀(900)(950)을 자동 회전시킬 수 있게 한다.

또한, 상기 버튼수단은, 상기 몸체(10)의 전방 패널에 상하로 좌우 대칭되게 형성된 상용전원용 온/오프 버튼(12)(13)과 예비전원용 온/오프 버튼(14)(15)와, 상기 온 버튼 누름에 따라 상기 제1록킹핀(900)을 회전시켜 상기 제1록킹편(720)을 해제시키는 제1스위치바(981)와, 상기 오프 버튼 누름에 따라 상기 제2록킹핀(950)을 회전시켜 상기 제2록킹편(820)을 해제시키는 제2스위치바(982)로 이루어진다.

이에따라 상기 온 버튼(14)의 누름 동작시 상기 제1스위치바(981)가 이동되어 상기 제1록킹핀(900)을 회전시키게 되면 상기 제1록킹편(720)의 걸림단(722)이 해제되어 상기 스프링 압축수단(400)의 메인압축스프링(410) 복원력으로 상기 링크연결수단(600)이 동작되어 상기 접속수단(500)의 접속자(530)를 접점에 스위칭 시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체(10)의 전방패널에는 상기 스프링 충전수단(400)의 충전 여부를 확인할 수 있도록 충전표시부(20)가 제공되도록 함이 바람직하다.

상기 충전표시부(20)는, 상기 몸체(10)의 전방 패널의 상측에 힌지되어 회전하게 되며 일측에 스프링 충전상태를 표시하는 표시부가 형성된 회동표시판(21)과, 상기 회동표시판(21)의 타측에 링크 연결되는 로드바(22)와, 일단이 상기 로드바(22)에 링크 연결되고 타단이 상기 래칫기어(220)(230)의 양쪽 표면 일측에 형성된 고정핀(221)(231)에 리턴스프링(23)의 탄지력으로 걸림상태로 얹혀져 상기 래칫기어(220)(230)의 회전시 중간 힌지를 중심으로 회동되어 상기 회동표시판(21)을 정역회전시키게 되는 래칫걸림바(24)로 이루어진다.

이에따라 상기 래칫기어(220)(230)가 회전하게 되면 고정핀(221)(231)이 원운동 하면서 상하 이동하게 되고 이때 걸림상태의 래칫걸림바(24)가 회동하면서 타단이 상기 로드바(22)를 승하강 시켜 상기 회동표시판(21)을 회동시키게 되며, 상기 회동표시판(21)의 회동으로 표면에 형성된 표시부가 정면 패널을 통해 충전 및 해제상태를 표시할 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체(10)의 전방패널에는 상기 스프링 충전수단(400)에 의해 동작되어져 스위칭 여부를 확인할 수 있도록 버튼 동작 표시부(40)가 더 제공되도록 함이 바람직하다.

상기 버튼 동작 표시부(40)는, 상기 몸체(10)의 전방 패널의 상측에 힌지되어 회전하게 되며 일측에 스위칭 상태를 표시하는 표시부가 형성된 회동표시판(41)과, 상기 회동표시판(41)의 타측에 일단이 링크 연결되며 상기 몸체(10)에 리턴스프링(43)의 복귀력으로 승하강 가능하게 결합되는 승강바(42)와, 상기 승강바(42)의 타측에 제공되는 롤러(44)와, 일단이 상기 몸체(10)에 리턴스프링(45)의 복귀력으로 좌우 이동가능하게 결합되고 일단에 상기 접속자(530)의 회동시 접촉이동되도록 접속단(46)이 구비되고 타단이 상기 승강바(42)의 롤러(44)가 슬라이드 되는 경사단(47)이 형성된 수평이동바(48)로 구성된다.

상기 승강바(42)와 상기 수평이동바(48)의 상하 및 좌우 이동은 이들에 형성된 장홀과 상기 몸체에 제공되어 상기 장홀에 결합되는 핀에 의해 상하 또는 좌우 이동을 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 승강바(42)의 단부에 승하강시 상기 버튼의 누름 동작을 제어하는 버튼제어핀(49)을 갖는 버튼제어바(50)가 더 제공되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 몸체(10)의 외측으로 노출된 상기 회전축(210)의 양단에 센서바를 구비하고, 상기 몸체(10)에 상기 센서바의 회동시 이를 감지하는 센서를 구비하여 상기 스프링 충전수단(400)의 메인압축스프링(410)의 충전상태를 감지할 수 있 도록 함이 가능하다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 일체형 양전원 차단기의 동작상태를 첨부된 도면을 참조로 하여 접속자의 스위칭 동작에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 초기 접속자(530)의 오프 상태 그리고 스프링 충전수단(400)의 해제 상태를 도시한 것이며, 이 상태에서 구동수단(100)이 동작하여 도 2에 도시된 바와같이 자동모드(120)의 모터(120) 또는 수동모드(130)의 핸들(131)을 회전시키게 되면 회전판(110)의 핀(112)을 통해 연동수단(300)의 충전바(310)가 회전축(210)을 중심으로 전후 회동하는 동작을 하게 되고 이때 래칫부(240)의 동작으로 래칫기어(220)(230)를 각기 다른 방향으로 회전시키게 된다. 이와 연동하여 상기 회전축(210)의 양단부에 제공된 구름원판(250)이 동시에 방향을 달리하며 회전하게 된다. 연속해서 상기 구름원판(250)은 접촉구간(252)을 통해 스프링 충전수단(400)의 고정링크바(420)와 유동링크바(430)의 중간 연결 링크핀(440)을 밀게되고 이때 이들은 접힘상태에서 펴지면서 유동링크바(430)가 메인압축스프링(410)을 각각 압축시키게 된다.

이와 연동하여 상기 링크핀(440)과 연결된 제1링크수단(700)의 연결바(730)가 제1록킹편(720)을 회전시키고 이때 제1록킹편(720)의 걸림단(722)이 몸체(10)에 회전가능하게 고정된 제1록킹핀(900)에 걸림된다.

동시에 상기 스프링 충전수단(400)이 유동링크바(430)에 연결된 링크연결수단(600)의 절곡바(610)가 힌지를 중심으로 회동하게 되고 이때 절곡바(610)의 롤 러(611)가 다관절부(630)의 회전자(632)에 형성된 가이드홈(633)을 따라 안내됨과 동시에 힌지 연결된 상기 회전자(632)를 상기 가이드홈(633)의 구간만큼 회동시키게 된다. 연속해서 상기 회전자(632)와 링크 연결된 제1링크바(634), 제2링크바(635)가 이동되면서 상기 제1 및 제2링크바(634)(635)의 중간 링크에 연결된 제2링크수단(800)의 해제바(830)를 이동시켜 상기 해제바(830)와 연결된 제2록킹편(820)을 회동시켜 상기 제2록킹편(820)의 걸림단(822)이 상기 몸체(10)에 회전가능하게 고정된 제2록킹핀(950)에 걸림되도록 하면 초기 메인압축스프링(410)의 충전상태가 완료된다.

이때, 상기 연동축(510)(520)에 고정된 접속자(530)들은 회동편(620)에 의해 상기 제2링크바(635)와 링크 연결되어 회전되면서 스위칭 해제상태가 된다.

이후, 상용전원용 접점에 접속자(530)를 스위칭 하고자 하면 상용전원용 온 버튼(12)을 누른다. 그러면 제1스위치바(981)가 이동하면서 상기 제1록킹핀(900)을 회전시키게 되고 이때 상기 걸림단(722)이 상기 제1록킹핀(900)의 해제구간에 위치되는 경우 상기 메인압축스프링(410)의 복원력에 의해 이탈되면서 상기 고정링크바(420)와 유동링크바(430)가 접힘되고 이에따라 상기 유동링크바(430)에 연결된 절곡바(610)가 회전되면서 다관절부(630)를 통해 펴지면서 상기 회동편(620)을 회동시켜 연동축(510)을 회전시키고 이에따라 접속자(530)가 회전되면서 복원력을 통해 상용전원용 접점에 스위칭되어 접점이 유지되게 된다.

그런다음, 상용전원용 접점에 이상이 발생되는 경우 오프 버튼(13)을 누르게 되면, 제2스위치바(982)가 이동하여 상기 제2록킹핀(950)을 회전시키게 되고 이에 따라 제2록킹편(820)이 회전되면서 해제바(830)을 통해 제1 및 제2링크바(634)(635)의 중간 링크를 밀게되고 이때 회동편(620)이 회동되면서 상기 연동축(510)을 회전시켜 접속자(530)를 초기상태와 같이 접점 해제상태로 회전시키게 된다.

이후, 예비전원용 온 버튼(14)을 누르게 되면 상기와 같이 다른쪽 래칫기어의 회전에 따라 스프링 충전수단(400)의 동작으로 해당 접속자(530)가 회전되어 스위칭하게 된다.

본 발명에 따른 일체형 양전원 차단기는, 상용전원과 예비전원에 전력 공급시 2대의 차단기를 설치하여 상용전원과 예비전원을 선택적으로 부하측에 접속하는 것을 1대의 차단기를 통해 접속시킬 수 있도록 하는 것으로,

첫째; 상용전원에 이상이 발생하면 신속하게 상용전원을 차단하고 예비전원에 접속하여 원활한 전력공급이 이루어질 수 있도록 하고 또한 긴급상황 발생시 동시에 상용전원측과 예비전원측 접점을 차단시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째; 자동절환스위치에 제공되는 구동력이 수동모드 또는 자동모드를 동시에 선택해서 사용할 수 있도록 하여 전원이 공급되지 않는 상태에서도 스위칭 시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째; 상용전원 접점과 예비전원 접점을 제어부의 조작으로 자동 온/오프 시킬 수 있도록 하는 효과가 있고, 또한 상용전원 접점과 예비전원 접점을 동시에 접 속되도록 하여 절환시 무정전 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

셋째; 몸체의 전방 패널에 위치된 상용전원 접점 버튼과 예비전원 접점 버튼의 누름동작이 제어되어 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.

넷째; 구동력의 제공시 스프링이 충전되면 센서가 이를 감지하여 구동력을 제어하여 양전원 차단기의 제어는 물론 불필요한 전원을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

상용전원측과 예비전원측의 양전원을 절환하는 장치에 있어서,

몸체에 제공되며 수동모드 또는 자동모드에 의해 구동되는 구동수단, 상기 구동수단의 구동력을 통해 몸체에 제공되는 회전축에 연결되어 연동하는 충전바를 가져서 된 연동수단, 이 연동수단의 충전바를 통해 회전하게 되는 회전수단, 몸체에 지지되어 상기 회전수단의 회전력 발생시 메인압축스프링을 압축하는 한 쌍의 스프링 충전수단, 몸체 후방에 상하로 위치되며 다수개의 상용전원용 접속자와 예비전원용 접속자를 갖는 접속수단, 상기 스프링 충전수단의 복원력 발생시 해당 접속자를 상용전원용 접점 또는 예비전원용 접점에 각기 접속시키게 되는 한 쌍의 링크연결수단, 상기 링크연결수단과 연결되어 온(투입)/오프(차단) 동작시 상기 접속자를 회전시키게 되는 상하 한 쌍으로 좌우 대칭 형성된 버튼수단을 포함하며;

상기 회전수단이,

상기 회전축에 기어 방향을 달리하며 평행한 한 쌍으로 결합되며 각기 방향을 달리하며 회전하게 되는 래칫기어와, 상기 충전바에 각각 제공되어 상기 래칫기어가 각기 서로 다른 방향으로 회전되도록 하는 래칫부 그리고 상기 회전축의 양단에서 상기 래칫기어와 연결되며 각기 외측 테두리에 돌출된 걸림단을 갖는 접촉구간과 홈형의 해제구간을 형성하여 상기 스프링 충전수단의 메인압축스프링을 압축시키는 링크에 슬라이드 되는 구름원판을 포함함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
상용전원용 접점과 예비전원용 접점을 스위칭하는 절환스위치에 있어서,

핸들링에 의한 수동 모드축의 회전 또는 제어부의 모터에 의한 자동 모드축의 회전 중 하나의 회전으로 몸체(10)에 제공된 회전판(110)을 회전시키게 되는 구동수단(100);

상기 몸체(10)에 제공된 회전축(210)에 기어 방향을 달리하며 평행한 한 쌍으로 결합되어 각기 다른 방향으로 회전하는 래칫기어(220)(230) 및 상기 래칫기어가 각기 다른 방향으로 회전되도록 하는 래칫부(240) 그리고 상기 회전축(210)의 양단에 제공되며 각기 외측 테두리에 돌출된 걸림단(251)을 갖는 접촉구간(252)과 홈형의 해제구간(253)을 형성하는 구름원판(250)을 가져서 된 회전수단(200);

일측이 상기 회전판(110)에 제공된 핀(112)에 수직장홀(311)을 통해 결합되고 타측이 상기 회전축(210)에 회전가능하게 결합되며 상기 래칫부(240)를 통해 상기 래칫기어(220)(230)를 서로 다른방향으로 회전시키게 되는 충전바(310)를 가져서 된 연동수단(300);

상기 몸체(10)에 일측이 각각 지지되어 수평 위치되는 한 쌍의 메인압축스프링(410)과, 일측이 상기 몸체(10)에 힌지 고정된 고정링크바(420)와 일측이 상기 메인압축스프링(410)에 밀착 고정되는 유동링크바(430)의 중간 링크점이 상기 구름원판(250)의 접촉구간(252)이 슬라이드 되는 링크핀(440)으로 연결되어 상기 메인압축스프링(410)을 각기 압축/복원력을 발생시키도록 하는 스프링 충전수단(400);

상기 몸체(10)의 후방 상하측에 회전가능하게 결합된 연동축(510)(520)에 각 각 일단이 결합되며 타단이 상기 몸체(10)에 제공된 상용전원용 접점과 예비전원용 접점에 선택적으로 스위칭 접속될 수 있는 다수개의 접속자(530)를 가져서 된 접속수단(500);

중간부가 상기 몸체(10)에 회동가능하게 힌지되며 일단이 상기 메인압축스프링(410)을 압축시키는 유동링크바(430)의 단부에 힌지 연결되는 절곡바(610)와, 일단이 상기 접속수단(500)의 연동축(510)(520)에 결합되어 회동하는 회동편(620)과, 양단이 상기 절곡바(610)와 상기 회동편(620)의 단부에 링크 연결되어 상기 접속자(530)를 회전시키게 되는 다관절부(630)를 가져서 된 링크연결수단(600);

일측이 상기 몸체(10)에 힌지 결합되어 리턴스프링(710)의 복귀력을 가지며 회전가능하게 결합되고 타측 호형단(721)의 양쪽에 각기 걸림단(722)과 슬라이드 구간(723) 및 상기 고정링크바(420)와 유동링크바(430)를 연결시키는 중간 링크점에 링크 연결되는 연결바(730)가 연결되는 제1록킹편(720)을 가져서 된 제1링크수단(700);

일측이 상기 몸체(10)에 힌지점을 중심으로 리턴스프링(810)의 복귀력을 가지며 회전가능하게 결합되고 타측 양쪽에 각기 걸림단(822)과 슬라이드 구간(823) 및 일단이 상기 다관절부(630)의 관절에 링크 연결되어 상기 연동축(510)(520)을 역회전시키게 되는 해제바(830)가 링크 결합되는 제2록킹편(820)을 가져서 된 제2링크수단(800);

상기 몸체(10)에 회전가능하게 제공되며 상기 몸체(10)의 전방에 제공된 버튼수단의 동작에 따라 상기 제1록킹편(720)의 걸림단(722)을 걸림/해제시키는 제1 록킹핀(900);

상기 몸체(10)에 회전가능하게 제공되며 상기 몸체(10)의 전방에 제공된 버튼수단의 동작에 따라 상기 제2록킹편(820)의 걸림단(822)을 걸림/해제시키는 제2록킹핀(950);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 래칫부(240)는,

상기 충전바(310)의 표면에 제공되어 상기 래칫기어(220)(230)의 기어에 치합되는 가동래칫구(241)와, 상기 몸체(10)에 제공되며 회전된 래칫기어(220)(230)의 역방향을 제어하는 걸림래칫구(242)로 이루어짐을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제3항에 있어서,

상기 래칫기어(220)(230)는,

원둘레를 따라 각기 상기 가동래칫구(241)가 걸림되는 충전용 기어구간(222)(232)과 상기 가동래칫구(241)가 걸림되지 않도록 하는 미끄럼구간(223)(233)이 상기 구름원판(250)을 통한 상기 메인압축스프링(410)의 충전구간 만큼 간격을 두고 연속 반복 형성됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항에 있어서,

상기 몸체(10)의 측면에,

상기 제1 및 제2록킹핀(900)(950)을 각기 회전시키는 액추에이터(901)(951)가 추가로 제공되도록 하고 상기 액추에이터(901)(951)는 제어부의 신호값에 따라 조작되도록 더 포함함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항에 있어서,

상기 버튼수단은,

상기 몸체(10)의 전방 패널에 상하로 좌우 대칭되게 형성된 상용전원용 온/오프 버튼(12)(13)과 예비전원용 온/오프 버튼(14)(15);

상기 온 버튼 누름에 따라 상기 제1록킹핀(900)을 회전시켜 상기 제1록킹편(720)을 해제시키는 제1스위치바(981);

상기 오프 버튼 누름에 따라 상기 제2록킹핀(950)을 회전시켜 상기 제2록킹편(820)을 해제시키는 제2스위치바(982);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항 또는 제6항에 있어서,

상기 몸체(10)의 전방 패널의 상측에 힌지되어 회전하게 되며 일측에 스프링 충전상태를 표시하는 표시부가 형성된 회동표시판(21)과, 상기 회동표시판(21)의 타측에 링크 연결되는 로드바(22)와, 일단이 상기 로드바(22)에 링크 연결되고 타단이 상기 래칫기어(220)(230)의 양쪽 표면 일측에 형성된 고정핀(221)(231)에 리턴스프링(23)의 탄지력으로 걸림상태로 얹혀져 상기 래칫기어(220)(230)의 회전시 중간 힌지를 중심으로 좌우회전하면서 상기 회동표시판(21)을 정역회전시키게 되는 래칫걸림바(24)를 가져서 된 스프링 충전표시부(20)를 더 포함함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항 또는 제6항에 있어서,

상기 몸체(10)의 전방 패널의 상측에 힌지되어 회전하게 되며 일측에 스위칭 상태를 표시하는 표시부가 형성된 회동표시판(41)과, 상기 회동표시판(41)의 타측에 일단이 링크 연결되며 상기 몸체(10)에 리턴스프링(43)의 복귀력으로 승하강 가능하게 결합되는 승강바(42)와, 상기 승강바(42)의 타측에 제공되는 롤러(44)와, 일단이 상기 몸체(10)에 리턴스프링(45)의 복귀력으로 좌우 이동가능하게 결합되고 일단에 상기 접속자(530)의 회동시 접촉이동되도록 접속단(46)이 구비되고 타단이 상기 승강바(42)의 롤러(44)가 슬라이드 되는 경사단(47)이 형성된 수평이동바(48)를 가져서 된 버튼동작표시부(40)를 더 포함함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제8항에 있어서,

상기 승강바(42)의 단부에 승하강시 상기 버튼의 누름 동작을 제어하는 버튼제어핀(49)을 갖는 버튼제어바(50)가 더 제공됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항에 있어서,

상기 구동수단(100)에서

상기 수동모드(130)는, 핸들(131)과, 이 핸들(131)과 선택적으로 결합되며 상기 몸체(10)에 회전가능하게 결합되고 그 선단에 웜기어(132)를 갖는 수동축(133), 상기 웜기어(132)에 치합되어 회전하는 웜축(134) 및 상기 웜축(134)과 동축에 결합된 상기 회전판(110)으로 이루어지고,

상기 자동모드(120)는, 상기 웜축(134)과 동축에 결합된 회전기어(135)와, 이 회전기어(135)에 치합되는 감속기어 및 이 감속기어를 회전시키는 모터(121)의 구동축으로 구성됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항에 있어서,

상기 접속자(530)는,

일측이 상기 연동축(510)(520)에 키결합되는 접속바디(531)와, 이 접속바디(531)의 타측에 힌지 제공되며 상용전원용 접점 또는 예비전원용 접점에 스위칭되는 스위칭부재(532)와, 일단이 상기 접속바디(531)의 상측에 결합되고 타측이 상기 스위칭부재(532)에 결합되어 탄발력을 제공하는 탄발스프링(533)으로 이루어짐을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제11항에 있어서,

상기 스위칭부재(532)의 저면에 상기 접점에 스위칭되는 호형의 돌기부(534)가 돌출 형성됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 스위칭부재(532)가 결합된 상기 접속바디(531)의 일측과 상기 몸체(10)에 상기 접속바디(531)를 초기상태로 해제시키는 접속자 복귀 스프링(535)이 더 설치됨을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제13항에 있어서,

상기 몸체에, 아크방출기를 추가로 설치함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.
제2항에 있어서,

상기 다관절부는,

상기 몸체에 제공되어 상기 다관절부(630)의 관절이동을 제한하는 제어핀(631)과, 일단이 절곡바(610)에 힌지 연결되고 그 중간부에 상기 절곡바(610)의 단부에 형성된 롤러(611)가 안내되도록 호형 가이드홈(633)이 형성되고 외측에 상기 제어핀(631)에 걸림되도록 걸림홈(636)이 형성된 회전자(632)와, 중간 링크점을 중심으로 양쪽 링크바가 각기 상기 회전자(632)와 상기 회동편(620)의 단부에 링크 연결되는 제1 및 제2링크바(634)(635)와, 일단이 상기 제1 및 제2링크바의 중간 링크점에 연결되고 타단이 상기 제2록킹편(820)에 연결된 해제바(830)를 포함함을 특징으로 하는 일체형 양전원 차단기.