KR100849173B1 - 누전차단기용 레버 복귀 장치 - Google Patents

누전차단기용 레버 복귀 장치 Download PDF

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KR100849173B1
KR100849173B1 KR1020060129881A KR20060129881A KR100849173B1 KR 100849173 B1 KR100849173 B1 KR 100849173B1 KR 1020060129881 A KR1020060129881 A KR 1020060129881A KR 20060129881 A KR20060129881 A KR 20060129881A KR 100849173 B1 KR100849173 B1 KR 100849173B1
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Abstract

본 발명은 자동 복구 형 누전 차단기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 차단된 누전차단기의 전원을 자동으로 복구하기 위한 누전 차단기용 레버 복구 장치를 개시한다.
본 발명은 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 자동으로 차단되는 누전 차단기에 있어서 차단의 원인이 소멸된 후에 차단된 전원을 자동으로 복구할 수 있도록 하기 위한 레버 자동복귀 장치에 관한 것으로서, 전원을 온 하거나 오프 하기 위한 수동레버를 회동시키기 위한 모터와, 모터의 회전속도를 감속하여 회전력을 증가시키기 위한 감속기와, 차단기가 트립된 상태에서 수동레버가 중립의 위치에 있을 때 모터를 구동하여 수동레버를 오프위치로 조작하였다가 온 위치로 무리없이 조작하기 위하여 클러치 기어와, 솔레노이드와, 작동상태를 감지하기 위한 마이크로 스위치를 구비하여서 된 것이다.
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 상태에서 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 되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

누전차단기용 레버 복귀 장치{Lever Recovery Apparatus of Leakage Breaker}
도1은 종래의 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치를 보인 단면도.
도2는 종래의 누전차단기용 조작노브의 자동 리턴 장치를 보인 작동도.
도3은 본 발명의 누전 차단기용 레버 복귀 장치의 분해 사시도.
도4는 본 발명의 누전 차단기용 레버 복귀 장치의 단면도.
도5는 본 발명의 누전차단기용 레버 복귀 장치의 작동부 사시도
도6은 본 발명의 누전차단기용 레버 복귀 장치의 작동부를 다른 각도에서 본 사시도
* 도면의 주요부분에 대한 설명
100 : 본체 101 : 브라켓
102 : 수동레버 102a : 보조레버
102b : 장공 103 : 모터
104 : 감속부 105 : 웜기어
105a : 드라이버 기어 스프링 106 : 제1드라이버 기어
106a : 제2드라이버 기어 107 : 솔레노이드
107a : 솔레노이드 레버 108 : 클러치 기어
108a : 절단부 108b : 돌출핀
108c : 치차 108d : 제1종단부
108e : 제2종단부 109 : 클러치 스프링
112 : 감지 스위치
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 클러치 기어를 이용하여 수동레버를 조작할 수 있는 누전차단기용 레버 복구 장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 이러한 모터구동방식의 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.
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.
이러한 인용발명의 작용상태를 살펴보면 먼저, 누전차단기(10)의 솔레노이드밸브(25)에 서지전류가 인가되어 전자력을 발생시키는 경우, 도 2에서와 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.
한편, 솔레노이드밸브(25)에 인가된 서지전류가 일정시간이 경과되어 사라지는 경우 도 1에서와 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.
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.
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,
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.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여,
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 함으로서 안전을 도모할 수 있는 누전 차단기용 레버 복귀 장치를 제공하기 위한
것이다.
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 위한 감속기 및 다수의 기어와, 레버를 회동시키기 위한 클러치 기어와, 차단기 전체의 작동 상태를 전기적으로 확인하기 위한 리미트 스위치를 구비하여서 된 것이다.
이에 따라 본 발명은 누전이나 낙뢰 등으로 인하여 전원이 차단될 때 레버의 위치가 중립상태가 되는 누전 차단기에 있어서도 정 회전 및 역회전하는 모터 및 클러치 기어에 의해 무리 없이 원활하게 전원을 복구할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명에 의한 누전차단기용 레버 복구 장치의 분해 사시도이며, 도4는 본 발명에 의한 누전차단기용 레버 복구 장치의 조립 단면도를 보인 것이다.
이에서 보는 바와 같이 전원 측으로부터 공급되는 전원을 부하 측에 공급하기 위하여 수동으로 온 하거나 오프 하기 위하여 본체(100)에 설치된 브라켓(101)에 결합되며 측부에 장공(102b)이 형성된 보조레버(102a)가 일체로 설치되어 회동되는 수동레버(102)와, 자동 복귀 동작을 하기 위하여 수동레버(102)를 회동 시키는 동력을 발생하기 위한 모터(103)와, 모터(103)의 회전속도를 감속하며 충분한 회전력을 발생시키기 위한 제1,2,3,4,5 감속기어(104a, 104b, 104c, 104d, 104e)로 구성된 감속부(104)와, 감속부(104)의 회전방향을 전환하며 수평으로 이동이 가능한 웜기어(105)와, 웜기어(105)와 일체로 되어 동일축으로 회전하는 제1드라이버 기어(106)와, 제1드라이버 기어(106)와 맞물려서 회전하는 제2드라이버 기어(106a)와, 자동 복귀동작을 할 때 웜기어(105)와 일체로 형성된 제1드라이버 기어(106)를 수평으로 이동시켜 제2드라이버 기어(106a)의 치차와 맞물리거나 맞물림을 해제 하도록 하기 위한 솔레노이드(107) 및 솔레노이드 레버(107a)와, 평상시 수동 작동 상태일 때에는 제1드라이버 기어(106)가 제2드라이버 기어(106a)와 맞물림이 해제 되도록 압력을 가하기 위한 드라이버 기어 스프링(105a)과, 제2드라이버 기어(106a)와 동일축으로 회전하며 둘레에 수동레버(102)의 회동 구간인 제1종단부(108d)에서 제2종단부(108e) 사이에만 치차(108c)가 형성되며 제1,2종단부(108d, 108e)에는 치차(108c)가 제1드라이버 기어(106)와 맞물리면서 발생하는 마모를 방 지하기 위하여 제1,2종단부(108d, 108e)에 탄성이 생기도록 하기 위한 절단부(108a)가 형성되며 일측면에는 정, 역회전하면서 수동레버(102)를 온 방향 또는 오프 방향으로 회동시킬 수 있도록 하기 위하여 수동레버(102)와 일체로 설치된 보조레버(102a)에 형성된 장공(102b)에 결합되도록 돌출핀(108b)이 설치되는 클러치 기어(108)와, 클러치 기어(108)가 제1드라이버 기어(106)와 맞물리지 않고도 회전을 시작할 수 있도록 하기 위하여 제2드라이버 기어(106a)와 밀착되어 마찰력이 발생하도록 클러치 기어(108)에 압력을 가하기 위한 클러치 스프링(109)과, 상기 여러 기어를 내장하기 위한 기어 하우징(110)과, 누전이나 과부하로 인해 차단기가 차단되었음을 감지하며 수동레버(102)를 자동으로 복귀시켰을 때 복귀완료 되었을 감지하기 위하여 미도시한 감지 회로를 내장한 기판(111)과, 수동레버(102)가 수동 또는 자동으로 회동하여 온 되거나 오프 될 때 도시하지는 않았지만 접점 스위치를 접촉 시키거나 접촉 해제시킬 때 승강하는 승강 수단에 의해 온 또는 오프 되는 감지 스위치(112)를 구비하여 된 것이다.
이러한 본 발명의 작용상태를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
과전류 또는 낙뢰 등으로 인하여 자동으로 전원이 차단되었을 때 차단의 원인이 소멸되지 않은 상태에서 2차적인 안전사고의 발생을 방지하기 위하여 수동레버의 위치가 중립상태가 되도록 하는 장치는 본 발명과 무관하므로 설명을 생략하며 차단기가 차단되어 수동레버의 위치가 중립의 위치에 있을 때 전원을 복귀하기 위하여 모터가 구동하여 수동레버를 오프 위치로 회동한 다음 다시 온 위치로 회동하여 전원을 복구가능하게 하는 레버 복귀 장치에 관한 작용을 설명 하도록 한다.
도5는 본 발명에 의한 누전차단기용 레버 복귀 장치의 작동부의 사시도를 보인 것이다. 차단기가 차단되면 미도시한 전원 공급을 위한 스위치 접점을 접촉 또는 접촉 해제 하기위한 수동레버(102)와 연결된 미도시한 승강구조에 의해 감지 스위치(112)가 작동하여 미도시한 회로부에 의해 이를 감지하여 모터(103)가 수동레버(102)를 오프 위치로 회동할 수 있는 방향으로 회전을 하게 한다. 모터(103)가 고속으로 회전을 하면서 제1,2,3,4,5 감속기어(104a, 104b, 104c, 104d, 104e)로 구성된 감속부(104)를 거치면서 회전속도가 감속된 반면 회전력은 증가하게 되는 것이다. 한편, 평상시에는 드라이버 기어 스프링(105a)에 의해 제1드라이버 기어(106)와 제2드라이버 기어(106a)의 맞물림이 해제된 상태를 유지하고 있다가 차단기가 차단됨을 스위치(112)에 의해 감지되었을 때 미도시한 회로부에 의해 솔레노이드(107)가 작동하여 솔레노이드 레버(107a)를 당김으로 인해서 웜기어(105) 및 웜기어(105)와 동일축에 일체로 고정된 제1드라이버 기어(106)가 회전하면서 제2드라이버 기어(106a)와 맞물리게 됨으로서 제2드라이버 기어(106a)가 오프 방향으로 회전을 시작하게 되는 것이다.
도6에서와 같이 레버 복귀 장치를 다른 각도에서 보면 제2드라이버 기어(106a)가 회전을 시작하면 클러치 기어(108)는 클러치 스프링(109)에 의해 제2드라이버 기어(106a)와 밀착되어 마찰력에 의해 제1드라이버 기어(106)와 맞물리지 않고도 제2드라이버 기어(106a)를 따라서 회전을 시작하게 되며 절단부(108a)가 형 성된 치차(108c)의 제1종단부(108d)가 제1드라이버 기어(106a)에 맞물리게 된다. 이와 같이 제2드라이버 기어(106a)와 클러치 기어(108) 사이의 마찰력은 클러치 기어(108)의 둘레에 형성된 치차(108c) 중에서 제1종단부(108d)가 제1드라이버 기어(106)와 맞물리기 시작하는데 까지만 작용하게 되며 이후의 클러치 기어(108)는 제1드라이버 기어(106a)와 치차(108c)가 맞물려서 회전하게 됨으로 강한 회전력으로 오프 방향으로 회전하면서 일측면에 설치된 돌출핀(108b)에 의해 보조레버(102a)와 결합되어 수동레버(102)를 오프 위치까지 회동 시키게 되는 것이다. 수동레버(102)가 오프 위치까지 회동완료 됨과 동시에 제1드라이버 기어(106)와 맞물린 클러치 기어(108)는 제2종단부(108e)를 벗어나게 되어 치차(108c)가 형성지지 않은 부분으로 넘어가게 되므로 클러치 기어(108)는 더 이상의 강한 회전력을 발생 하지 못하게 됨으로 회동완료 된 수동레버(102)와 일체로 형성된 보조레버(102a)와 결합된 돌출핀(108b)에 의해 마찰력을 이기고 회전을 멈추게 되는 것이며 제2드라이버 기어(106a)만 공회전을 하게 되는 것이다. 이와 동시에 도시하지는 않았지만 회로부에서 전원을 온 또는 오프 시키기 위한 스위치 접점을 접촉 하거나 접촉 해제시키기 위한 승강구조의 상승을 감지한 상기의 감지 스위치(112)에 의해 상기 모터(103)의 회전을 정지 시키면서 수동레버(102)를 오프 방향으로 회동하는 동작을 종료하게 되는 것이다. 그리고 수동레버(102)를 오프 방향으로 회동한 동작에 이어서 전원을 복귀시키기 위해 수동레버(102)를 온 방향으로 회동시킬 수 있도록 모터(103)의 회전방향을 반대로 전환하여 회전시키게 되는 것이다.
상기 도5에서 설명한 바와 같이 모터(103)가 방향을 전환하여 회전을 하면서 제1,2,3,4,5 감속기어(104a, 104b, 104c, 104d, 104e)로 구성된 감속부(104)를 거치면서 웜기어(105) 및 웜기어(105)와 동일축에 일체로 고정된 제1드라이버 기어(106)와 맞물린 제2드라이버 기어(106a)가 다시 온 방향으로 회전을 시작하게 되는 것이다.
제2드라이버 기어(106a)가 회전을 시작하면 도6에서와 같이 클러치 스프링(109)에 의해 제2드라이버 기어(106a)와 밀착되어 마찰력에 의해 제1드라이버 기어(106)와 맞물리지 않고도 클러치 기어(108)가 제2드라이버 기어(106a)를 따라서 회전을 시작하게 되며 절단부(108a)가 형성된 치차(108c)의 제2종단부(108e)가 제1드라이버 기어(106a)에 맞물리게 된다. 이와 같이 제2드라이버 기어(106a)와 클러치 기어(108) 사이의 마찰력은 클러치 기어(108)의 둘레에 형성된 치차(108c) 중에서 제2종단부(108e)가 제1드라이버 기어(106)와 맞물리기 시작하는데 까지만 작용하게 되며 이후의 클러치 기어(108)는 제1드라이버 기어(106a)와 치차(108c)가 맞물려서 회전하게 됨으로 강한 회전력으로 온 방향으로 회전하면서 일측면에 설치된 돌출핀(108b)에 의해 보조레버(102a)와 결합되어 수동레버(102)를 온 위치까지 회동 시키게 되는 것이다.
수동레버(102)가 온 위치까지 회동완료 됨과 동시에 제1드라이버 기어(106)와 맞물린 클러치 기어(108)는 제1종단부(108d)를 벗어나게 되어 치차(108c)가 형성지지 않은 부분으로 넘어가게 되므로 클러치 기어(108)는 더 이상의 강한 회전력을 발생 하지 못하게 됨으로 회동완료 된 수동레버(102)와 일체로 형성된 보조레버(102a)와 결합된 돌출핀(108b)에 의해 마찰력을 이겨서 회전을 멈추고 제2드라이 버 기어(106a)만 공회전을 하게 되는 것이며, 이와 동시에 도시하지는 않았지만 회로부에서 전원을 온 또는 오프 시키기 위한 스위치 접점을 접촉 하거나 접촉 해제시키기 위한 승강구조의 하강을 감지한 상기의 감지 스위치(112)에 의해 미도시한 회로부는 모터(103)의 회전을 정지 시키도록 하여 차단된 전원을 복귀 완료하게 되는 것이다.
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 상태에서 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 되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

  1. 본체(100)에 설치된 브라켓(101)에 결합되며 측부에 장공(102b)이 형성된 보조레버(102a)가 일체로 설치되어 회동되는 수동레버(102)와, 수동레버(102)를 회동시키기 위한 모터(103)와, 모터(103)의 회전속도를 감속하며 충분한 회전력을 발생시키기 위한 감속부(104)와, 감속부(104)의 회전방향을 전환하며 수평으로 이동이 가능한 웜기어(105)와, 웜기어(105)와 일체로 되어 동일축으로 회전하는 제1드라이버 기어(106)와, 제1드라이버 기어(106)와 맞물려서 회전하는 제2드라이버 기어(106a)와, 제1드라이버 기어(106)를 수평으로 이동시키기 위한 솔레노이드(107) 및 솔레노이드 레버(107a)와, 제1드라이버 기어(106)가 제2드라이버 기어(106a)와 맞물림이 해제 되도록 압력을 가하기 위한 드라이버 기어 스프링(105a)과, 제2드라이버 기어(106a)와 동일축으로 회전하는 클러치 기어(108)와, 클러치 기어(108)가 제2드라이버 기어(106a)와 밀착되어 마찰력이 발생하도록 클러치 기어(108)에 압력을 가하기 위한 클러치 스프링(109)과, 감지 스위치(112)를 구비하여 됨을 특징으로 하는 누전 차단기용 레버 복귀 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    전술한 클러치 기어(108)는 둘레에 수동레버(102)의 회동 구간인 제1종단부(108d)에서 제2종단부(108e) 사이에만 치차(108c)가 형성됨을 특징으로 하는 누 전 차단기용 레버 복귀 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    전술한 클러치 기어(108)는 제1드라이버 기어(106)와 맞물리면서 발생하는 마모를 방지하기 위하여 제1,2종단부(108d, 108e)에 탄성이 생기도록 하기 위한 절단부(108a)가 형성됨을 특징으로 하는 누전 차단기용 레버 복귀 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    전술한 클러치 기어(108)는 수동레버(102)를 온 방향 또는 오프 방향으로 회동시킬 수 있도록 하기 위하여 일측면에 돌출핀(108b)이 설치됨을 특징으로 하는 누전 차단기용 레버 복귀 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    전술한 클러치 기어(108)는 제2드라이버 기어(106a)와 밀착되어 마찰력에 의해 회전할 수 있도록 압력을 가하기 위한 클러치 스프링(109)과 제2드라이버 기어(106a) 사이에 구성됨을 특징으로 하는 누전 차단기용 레버 복귀 장치.
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