KR100817533B1 - Automatic lever driving apparatus of leakage breaker - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래의 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an automatic return device of a conventional operation knob for an earth leakage breaker;
도2는 종래의 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치를 보인 작동도.Figure 2 is an operation showing the automatic return device of the conventional operation knob for earth leakage breaker.
도3은 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of the automatic lever rotating device of the earth leakage breaker of the present invention.
도4는 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 작동부 조립도.Figure 4 is an assembly view of the operating portion of the automatic lever rotating device of the earth leakage breaker of the present invention.
도5는 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 다른 각도를 보인 작동부 조립도.Figure 5 is an assembly view showing the operation of another angle of the automatic lever rotating device of the earth leakage breaker of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawings
102 : 수동레버 103 : 모터102: manual lever 103: motor
104 : 감속부 104e : 제5차 감속기어104:
105 : 제1드라이버 기어 105a : 자전기어105:
105b : 클러치 기어 106 : 유성기어105b: Clutch Gear 106: Planetary Gear
107 : 제2드라이버 기어 107a : 유성기어 축107:
108 : 레버 회동기어 108a : 회동핀108: lever
108b : 내측치차 109 : 전방 케이스108b: medial gear 109: front case
110 : 후방 케이스 111 : 중간 케이스110: rear case 111: middle case
본 발명은 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 전기 제품의 소손, 불량발생 또는 감전사고 등에 의한 인명피해 등을 예방하기 위하여 설치되는 누전 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 차단기가 작동하여 전원이 차단되었을 때 자동으로 복구 할 수 있도록 하기 위해 마이크로 모터와 유성기어를 이용하여 기어의 결합 또는 결합해제를 하지 않고도 수동레버를 자유롭게 조작할 수 있는 누전 차단기의 자동 레버 회동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an earth leakage circuit breaker which is installed in order to prevent damage to the product due to electric leakage, lightning, etc., damage or failure, electric shock, etc. More specifically, the circuit breaker operates due to the electric leakage or lightning strike The automatic lever rotation device of an earth leakage breaker that can freely operate the manual lever without engaging or releasing gears by using a micro motor and planetary gears in order to be able to recover automatically when it is shut off.
주지하는 바와 같이 이러한 자동 복구 형 누전 차단기에 관해서는 종래에도 대한민국 등록특허 10-0470435호(발명의 명칭 : 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치 ; 이하 '인용발명' 이라 함)가 출원된 것이 있는바, 이를 도1 내지 도2로 도시하였다.As is well known, such a self-healing earth leakage circuit breaker has been previously filed with the Republic of Korea Patent No. 10-0470435 (name of the invention: automatic return device of the earth leakage breaker operation knob; referred to as 'quotation invention' hereinafter) Bars are illustrated in FIGS. 1 and 2.
이에서 보는 바와 같이 하우징(11)에 돌출된 상태로 내장되어 외부동력에 의해 회전축(13)을 중심점으로 회전하는 조작노브(14)와, 이 조작 노브(14)의 하부측에 힌지식으로 결합된 트립바(15)를 이용하여, 상기 하우징(11)의 바닥면에 구성된 한 쌍의 접촉스위치(16)를 개폐시키도록 된 누전차단기로서, 상기 조작노브(14)의 측 부에 보조축(21)을 따라 회전 가능하도록 된 회동레버(22)와 전기적 신호에 따라 작동하는 솔레노이드밸브(25)가 장착되면서, 상기 회동레버(22)의 일측부에 솔레노이드밸브(25)의 플런져(25a)와 힌지 식으로 연결되는 적어도 하나 이상의 구동링크(23)가 힌지 식으로 연결되면서, 이 회동레버(22)의 타측 부에 조작노브(14)와 트립바(15)에 힌지 식으로 연결되는 적어도 하나 이상의 피동링크(24)가 힌지 식으로 연결된 것을 특징으로 하는 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치로 된 것이다.As shown therein, the
이러한 인용발명의 작용상태를 살펴보면 먼저, 누전차단기(10)의 솔레노이드밸브(25)에 서지전류가 인가되어 전자력을 발생시키는 경우, 도 2b에서와 같이 플런져(25a)가 흡인되므로, 플런져(25a)에 구동링크(23)를 통해 연결된 회동레버(22)가 반시계방향으로 회동한다. 이로 인해, 회동레버(22)에 피동링크(24)를 통해 연결된 조작노브(14)가 당겨져 반시계방향으로 회동하는 것이다. 더불어, 조작노브(14)에 피동링크(24)를 통해 연결된 트립바(15)가 하향하므로, 트립바(15)에 장착되어 있던 누름봉(15a)이 접접스위치(16)를 눌러 누전차단기 를 '온'상태로 유지시키는 것이다.Referring to the operation state of the cited invention, first, when a surge current is applied to the
한편, 솔레노이드밸브(25)에 인가된 서지전류가 일정시간이 경과되어 사라지는 경우 도 2a에서와 같이 플런져(25a)가 돌출되므로, 플런져(25a)에 구동링크(23)를 통해 연결된 회동레버(22)가 시계방향으로 회동한다. 이로 인해, 회동레버(22)에 피동링크(24)를 통해 연결된 조작노브(14)가 시계방향으로 회동하는 것이다.On the other hand, when the surge current applied to the
더불어, 조작노브(14)에 피동링크(24)를 매개로 연결된 트립바(15)가 상향하므로, 접촉스위치(16)를 누르고 있던 누름봉(15a)이 원상태로 리턴되어 누전차단기를 '오프'상태로 유지시키는 것이다.In addition, since the
이러한 인용발명은 누전차단기에 구성되어 힌지축을 따라 회동하는 조작노브의 복귀과정이 자동으로 이루어짐으로서, 누전차단기가 '온'된 상태에서 일정시간이 경과되는 경우 솔레노이드의 지속적인 구동 전류 없이도 자동으로 조작노브가 리턴 되어 누전차단기에서 메커니즘을 구현에 따른 소비전력이 최소화될 뿐만 아니라 전원의 지속적인 차단으로 인해 발생하는 음식물의 부패 등과 같은 부가적인 손실이 최소화되는 효과는 있으나, This cited invention consists of an earth leakage breaker and automatically returns the operation knob to rotate along the hinge axis.If the earth leakage breaker is 'on', when a certain time elapses, the operation knob is automatically operated without the continuous driving current of the solenoid. Is not only minimizes power consumption due to the implementation of the mechanism in the circuit breaker, but also minimizes additional losses such as food decay caused by continuous shutdown of the power supply.
누전이나 낙뢰 등으로 인하여 트립바가 작동하여 전원이 차단된 다음 차단의 원인이 소멸되지 않은 상태일 경우 2차적인 안전사고를 대비하여 차단시 조작레버의 위치가 중립상태가 되는 누전차단기에는 적용할 수 없다는 문제점이 있는 것이다.If the trip bar operates due to a short circuit or lightning, the power is cut off and the cause of the shutoff is not extinguished. There is no problem.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여, The object of the present invention is to solve the above problems,
과전류 또는 낙뢰 등으로 인하여 자동으로 전원이 차단되었을 때 차단의 원인이 소멸되지 않은 상태에서 2차적인 안전사고의 발생을 방지하기 위하여 조작레버의 위치가 중립상태가 되도록 설계된 누전차단기에서 조작레버를 오프 위치로 조작하였다가 온 위치로 조작하여 전원을 복구가능하게 함은 물론이며 모터 및 감속기의 기 어가 수동레버와 결합되어 있는 상태에서도 수동으로 수동레버를 무리 없이 조작할 수 있는 누전 차단기의 자동 레버 회동장치를 제공하기 위한 것이다.When the power is automatically cut off due to overcurrent or lightning, turn off the operation lever at the earth leakage breaker designed to make the position of the operation lever neutral to prevent the occurrence of secondary safety accidents when the cause of the shutdown is not extinguished. Position to the on position to restore power, as well as automatic lever rotation of an earth leakage breaker that enables manual manual operation without difficulty even when the gears of the motor and reducer are combined with the manual lever. It is for providing a device.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수동 레버를 작동하여 전원을 온 하거나 오프 하는 수동 작동을 대신하여 정 회전 및 역회전의 동력을 제공하는 마이크로 모터와, 마이크로 모터의 회전속도를 감속하며 회전력을 증가시키기 위하여 다수의 기어로 구성된 감속기와, 모터를 구동하여 자동으로 수동레버를 회동시키며 수동레버가 모터 및 감속기와 결합된 상태에서 수동레버를 무리 없이 조작할 수 있도록 하기 위한 유성기어를 구비하여서 된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a micro motor that provides the power of forward and reverse rotation instead of the manual operation of turning on or off the power by operating the manual lever, and decreases the rotational speed of the micro motor to increase the rotational force. It is equipped with a reduction gear composed of a plurality of gears and a planetary gear for automatically operating the manual lever by driving the motor and allowing the manual lever to be operated without difficulty while the manual lever is combined with the motor and the reducer. .
이에 따라 본 발명은 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 차단기가 트립되어 수동레버가 중립의 위치에 있을 때 모터를 역회전 및 정회전하여 차단된 전원을 원활하게 복귀할 수 있게 되며 특히 수동레버를 자동으로 회동시키기 위한 모터 및 감속기와 수동레버 사이에 기어를 사용하여 결합하거나 결합해제 하기위한 솔레노이드를 필요치 않게 되는 효과가 있는 것이다.Accordingly, in the present invention, when the breaker trips due to a short circuit or a lightning strike, when the manual lever is in a neutral position, the motor can be rotated backwards and forwards to smoothly return the interrupted power. There is an effect that does not require a solenoid for coupling or decoupling by using a gear between the motor and the reducer and the manual lever.
이러한 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 분해 사시도이며, 도4는 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 작동부 조립도이며, 도5는 본 발명의 누전 차단기의 자동 레버 회동장치의 다른 각도를 보인 작동부 조립도를 보인 것이 다.Figure 3 is an exploded perspective view of the automatic lever rotating device of the earth leakage breaker of the present invention, Figure 4 is an assembly view of the operating portion of the automatic lever rotating device of the earth leakage breaker of the present invention, Figure 5 is an automatic lever rotation of the earth leakage breaker of the present invention. An assembly view of the actuator with different angles of the device is shown.
이에서 보는 바와 같이 전원 측으로부터 공급되는 전원을 부하 측에 공급하기 위하여 자동으로 온 하거나 오프 위치로 회동하기 위하여 측부에 장공(102b)이 형성된 보조레버(102a)가 일체로 설치되어 수동으로 온 또는 오프 위치로 조작하기 위한 수동레버(102)와, 자동 복귀 동작을 하기 위하여 수동레버(102)를 회동 시킬 수 있는 동력을 제공하기 위한 모터(103)와, 모터(103)의 회전속도를 감속하며 충분한 회전력을 발생시키기 위한 제1,2,3,4,5차 감속기어(104a, 104b, 104c, 104d, 104e)로 구성된 감속부(104)와, 둘레의 치차가 제5차 감속기어(104e)와 맞물려서 회전하는 제1드라이버 기어(105)와, 둘레의 치차가 수동레버(102)의 회동구간에만 형성되며 내측 중심부에 자전기어(105a)가 형성된 클러치 기어(105b)와, 자전기어(105a)를 중심으로 둘레에 원형 배치되어 자전기어(105a)와 맞물려서 동시에 동일방향으로 회전하는 복수개의 유성기어(106)와, 둘레에 치차가 형성되며 일 측면에는 회전축을 중심으로 원형으로 배치되는 유성기어(106)를 결합하기 위한 복수개의 유성기어 축(107a)이 형성된 제2드라이버 기어(107)와, 유성기어(106) 및 제2드라이버 기어(107)의 치차가 맞물리도록 원통의 내부에 내측치차(108b)가 형성되며 일 측면에 수동레버(102)와 일체로 형성된 보조레버(102a)의 장공과 결합되는 회동핀(108a)이 형성되어 수동레버(102)를 회동시키기 위한 레버 회동기어(108)와, 모터(103)및 각종기어를 수용하여 고정하기 위한 전방 케이스(109) 및 후방 케이스(110)와, 전, 후방 케이스(109, 110)내부에서 제1드라이버 기어(105)의 축을 고정하며 감속부(104)를 분리하여 수용하기 위한 중간 케이스(111)를 구비하여서 된 것이다. As shown in the drawing, the
이러한 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to this working state of the present invention.
과전류 또는 낙뢰 등으로 인하여 자동으로 전원이 차단되었을 때 차단의 원인이 소멸되지 않은 상태에서 전원을 공급할 때 발생하는 2차적인 안전사고를 방지하기 위하여 차단기의 전원이 차단되면서 수동레버의 위치가 중립의 위치에 있을 때 전원을 복귀하기 위해서는 모터를 구동하여 일차적으로 수동레버를 오프 위치로 회동한 다음 다시 온 위치로 회동하여 전원을 복구하게 되는 것이다.When the power is automatically cut off due to overcurrent or lightning, the position of the manual lever is neutral as the breaker power is cut off in order to prevent secondary safety accidents that occur when power is supplied without the cause of the cutoff disappearing. In order to restore power when in position, the motor is driven first to rotate the manual lever to the off position, and then to the on position to restore power.
차단기가 차단되면 전원 공급이 복구되도록 하기 위하여 미도시한 감지 스위치 및 회로부에 의해 일차적으로 수동레버(102)가 오프 위치로 회동할 수 있는 방향으로 모터(103)를 회전시킬 수 있도록 한다. 이때 모터(103)가 고속으로 회전을 하면서 제1,2,3,4,5차 감속기어(104a, 104b, 104c, 104d, 104e)로 구성된 감속부(104)를 거치면서 회전속도가 감속된 반면 회전력은 증가하게 되는 것이다. 감속부(104)의 제5차 감속기어(104e)와 맞물려서 회전하는 제1드라이버 기어(105)가 회전을 시작 하면 클러치 기어(105b)는 제1드라이버 기어(105)와 밀착된 마찰력에 의해 감속부(104)의 제5차 감속기어(104e)와 맞물리지 않고도 제1드라이버 기어(105)를 따라서 회전을 시작하게 되며 절단부(105c)가 형성된 제1종단부(105d)가 제5차 감속기어(104e)에 맞물리게 된다. 이와 같이 제1드라이버 기어(105)와 클러치 기어(105b) 사이의 마찰력은 클러치 기어(105b)의 둘레에 형성된 치차 중에서 제1종단부(105d)가 제5차 감속기어(104e)와 맞물리기 시작하는데 까지만 작용하게 되며 이후의 클러치 기어(105b)는 제5차 감속기어(104e)와 치차가 맞물려서 회전하게 됨 으로 강한 회전력으로 오프 방향으로 회전하면서 내측 일측면에 설치된 자전기어(105a)가 회전을 하면서 자전기어(105a)와 맞물려서 외곽에서 회전하는 복수개의 유성기어(106)가 회전을 하게 됨에 따라 원통의 내측에 내측치차(108b)가 형성된 레버 회동기어(108)가 회전을 하면서 레버 회동기어(108)의 일측면에 설치된 회동핀(108a)이 원을 그리며 회전을 하게 됨으로 회동핀(108a)에 결합된 보조레버(102a)를 회동시키게 되어 이와 일체로 형성된 수동레버(102)를 오프 위치로 회동시킬 수 있게 되는 것이다. 수동레버(102)가 오프 위치까지 회동완료 됨과 동시에 제5차 감속기어(104e)와 맞물린 클러치 기어(105b)는 제2종단부(105e)를 벗어나게 되어 치차가 형성지지 않은 부분으로 넘어가게 되므로 클러치 기어(105b)는 더 이상의 강한 회전력을 발생 하지 못하게 됨으로 회동완료 되며, 이와 동시에 회동을 멈춘 상태의 수동레버(102)와 일체로 형성된 보조레버(102a)와 결합된 회동핀(108a)에 의해 마찰력을 이기고 회전을 멈추게 되는 것이며 제1드라이버 기어(105)만 공회전을 하게 되는 것이다.When the breaker is interrupted, the
이와 같이 수동레버(102)가 오프 위치로 회동된 다음 미도시한 감지 스위치 및 회로부에 의해 스위치 접점을 접촉시키기 위하여 모터(103)는 수동레버(102)를 온 위치로 회동시킬 수 있도록 회전 방향을 전환하여 회전을 하게 됨에 따라 감속부(104)와, 제5차 감속기어(104e)와 맞물려서 회전하는 제1드라이버 기어(105)와, 제1드라이버 기어(105)와 밀착되어 회전하며 둘레에 수동레버(102)의 회동구간에만 치차가 형성되며 내측에 자전기어(105a)가 형성된 클러치 기어(105b)와, 내측에 자전기어(105a)와 맞물려서 회전하는 복수개의 유성기어(106)와, 유성기어(106)를 공전시키기 위한 제2드라이버 기어(107)와, 원통의 내부에 내측치차(108b) 및 일 측면에 회동핀(108a)이 형성된 레버 회동기어(108)가 수동레버(102)를 오프 위치로 회동시킬 때와 반대의 방향으로 회전을 하게 되어 수동레버(102)는 온 위치로 회동할 수 있게 되는 것이므로 미도시한 스위치 접점을 접촉시키게 됨으로 차단된 전원을 복구할 수 있게 되는 것이다.In this way, the
이러한 본 발명에서 수동레버(102)를 수동으로 조작하여 온 위치 또는 오프 위치로 무리 없이 자유롭게 회동 시킬 수 있는 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation that can be freely rotated to the on position or off position without manual operation by manually operating the
수동레버(102)를 수동으로 조작하여 온 또는 오프 위치로 회동을 시키면 수동레버(102)와 일체로 형성된 보조레버(102a)와 결합된 원통형으로 된 레버 회동기어(108)가 회전을 하게 되며, 원통의 내측에 형성된 내측치차(108b)와 맞물린 제2드라이버 기어(107)가 회전을 하게 되는데, 제2드라이버 기어(107)의 회전축을 중심으로 각각의 축에 의해 원형으로 배치되어 결합된 복수개의 유성기어(106)는 개별적으로 회전은 하지 않고 제2드라이버 기어(107)의 회전축을 중심으로 원을 그리며 회전을 하게 되는 이른바 공전(空電)을 하게 되는 것이다. 이와 같이 유성기어(106)가 공전을 하게 됨으로 인해 복수개의 유성기어(106)의 중심부에서 치차 결합된 상태의 제1드라이버 기어(105)는 회전하지 못하고 정지 상태를 유지할 수 있게 되는 것이므로, 수동으로 조작하여 수동레버(102)를 회동시키기 위한 회동력은 감속부(104)까지 전달되지 못하게 되어 무리 없이 수동레버(102)를 회동할 수 있게 되는 것이다.When the
이와 같이 구성된 본 발명의 누전차단기의 자동 레버 회동장치는 평상시 수동으로 조작하여 전원을 온 하거나 오프 하기 위해 수동레버(102)를 회동시키기 위한 회동력은 유성기어(106)의 공전(空電)에 의해 감속부(104) 및 모터(103)측에 전해지지 못하게 되어 솔레노이드 등을 사용하여 결합된 기어를 분리 하지 않고도 자유롭게 조작 가능하게 되는 것이며, 모터(103)를 구동하여 차단된 전원을 복구하기 위해 자동으로 수동레버(102)를 회동 시킬 때에는 제1드라이버 기어(105)의 내측에 형성된 자전기어(105a)와 맞물려서 동일방향으로 각각의 회전축을 중심으로 회전하는 복수개의 유성기어(106)에 의해 이와 내측치차(108b)가 맞물린 레버 회동기어(108)가 회전을 하게 됨으로 모터(103)의 회전력이 수동레버(102)에 전달 가능하게 되어 수동레버(102)를 회동 시킬 수 있게 되는 것이다.In the automatic lever rotation device of the earth leakage breaker of the present invention configured as described above, the rotational force for rotating the
이에 따라 본 발명은 과전류 또는 낙뢰 등으로 인하여 자동으로 전원이 차단되었을 때 차단의 원인이 소멸되지 않은 상태에서 수동레버를 조작하여서 발생하는 안전사고를 방지하기 위하여 차단기가 트립 상태일 때 수동레버의 위치가 중립위치가 되는 차단기에서 자동으로 모터를 역 회전 및 정 회전 시켜서 수동레버를 오프 하였다가 온 위치로 회동할 수 있게 되어 차단된 전원을 안전하고 원활하게 복귀할 수 있게 됨을 물론 수동레버를 자동으로 회동시키기 위한 모터 및 감속기와 수동레버 사이에서 기어를 결합하거나 결합해제 하기위한 솔레노이드를 필요치 않게 되므로 소비전류를 크게 절감할 수 있으며, 모터 구동을 위해 수명이 영구적이며 소형 화가 가능한 전기 이중층 콘덴서에 충전된 전원을 기동 전력으로 사용할 수 있어서 제품의 안정성과 신뢰성을 크게 향상 시킬 수 있으며, 제조원가를 절감할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다 Accordingly, in the present invention, the position of the manual lever when the breaker is tripped to prevent safety accidents caused by operating the manual lever in a state where the cause of the interruption is not extinguished when the power is automatically cut off due to an overcurrent or a lightning strike. In the breaker that is in the neutral position, the manual lever can be turned off and forward by automatically rotating the motor and rotated back to the on position to safely and smoothly return the disconnected power. It eliminates the need for a solenoid to engage or disengage gears between the motor and the reducer and the manual lever for rotation, which greatly reduces the current consumption. Power supply can be used as starting power Can greatly improve the performance and reliability, there is a beneficial effect which can reduce manufacturing costs
Claims (5)
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