KR100909424B1 - 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 영구자석형 액츄에이터는, 내부에 수용 공간이 구비되며 자로를 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 투입위치와 트립 위치로 이동가능하게 배치되는 가동자와, 상기 프레임의 내부 중앙부에 상기 가동자의 둘레에 배치되는 영구자석과, 상기 가동자의 이동 방향을 따라 상기 영구자석의 일 측에 배치되는 투입코일과, 상기 영구자석의 타 측에 배치되는 트립코일을 구비한 액츄에이터본체와; 상기 프레임의 외부에 회동 가능하게 배치되고 그 단부가 상기 가동자와 연동되어 상기 가동자를 트립 위치로 이동시키는 트립프레임과, 상기 트립프레임이 상기 트립 위치로 회동되게 탄성력을 가하는 스프링과, 상기 스프링을 가압하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 트립프레임이 트립위치로 회동되게 하는 레버를 구비한 레버형 수동트립장치를; 포함하는것을 특징으로 한다. 이에 의해, 수동으로 큰 힘을 들이지 아니하고 트립 조작을 용이하게 할 수 있고, 호환이 가능하여 대량 생산에 적합하여 제작을 용이하게 할 수 있다.

영구자석형 액츄에이터, 회로차단기

Description

영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기{PERMANENT MAGNET ACTUATOR AND CIRCUIT BREAKER HAVING THE SAME}

본 발명은, 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수동으로 큰 힘을 들이지 아니하고 트립 조작을 용이하게 할 수 있도록 한 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 영구자석형 액츄에이터 및 수동트립장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 수동트립장치의 사시도이며, 도 3은 도 1의 영구자석형 액츄에이터의 트립 상태를 도시한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 영구자석형 액츄에이터는, 내부에 수용공간이 형성되어 있는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 내부에 이동가능하게 설치되는 가동자(21)와, 상기 가동자(21)의 외측 중앙부에 배치되게 상기 프레임(11)의 내부에 수용되는 영구자석(31)과, 상기 가동자(21)의 이동방향을 따라 상기 영구자석(31)을 사이에 두고 서로 대향 배치되어 각각 전원 인가 시 상기 가동자(21)를 두 위치, 예를 들면 투입위치 및 트립위치 간을 선형구동시키기 위한 투입코일(35) 및 트립코일(41)을 구비하고 있다.

상기 프레임(11)은 자로를 형성하도록 자성체로 형성되어 있으며, 내부에는 상기 가동자(21)와, 상기 투입코일(35) 및 상기 트립코일(41)의 수용공간이 형성되어 있다.

상기 프레임(11)의 일 측에는 상기 가동자(21)의 일 측 단부에 일체로 결합된 가동로드(23)의 일 단이 외부로 돌출될 수 있게 관통공(13)이 형성되어 있다. 상기 가동로드(23)의 노출측 단부에는 블록(25)이 결합되어 있으며, 상기 블록(25)의 양 측부에는 롤러(27)가 각각 구비되어 있다.

상기 블록(25)의 일 측 영역에는 상기 투입코일(35)에 의해 상기 가동자(21)가 투입위치로 이동된 경우 수동으로 상기 가동자(21)를 트립위치로 이동시키기 위한 수동트립장치(51)가 구비되어 있다.

상기 수동트립장치(51)는, 상기 블록(25)을 트립위치로 이동시키는 구동력을 가하는 작용아암(53)과, 상기 작용아암(53)에 결합되어 상기 작용아암(53)을 회동시키는 트립축(55)과, 상기 트립축(55)에 일 측이 결합되는 트립스프링(57)과, 상기 트립스프링(57)의 타단에 결합되는 핸들(59)을 구비하고 있다. 상기 작용아암(53)은 상기 블록(25)에 결합된 롤러(27)와 접촉되어 있으며, 상기 트립스프링(57)은 비틀림 코일스프링의 형태로 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 트립코일(41)에는 전원이 인가되지 아니하고 상기 투입코일(35)에 전원이 인가되는 경우, 상기 가동자(21)는 자기저항이 작아지는 방향, 즉 도면의 하측 방향으로 이동하여 투입위치에 존재하게 된다. 이때 상기 가동로드(23) 및 블록(25)은 하향 이동되고, 상기 작용아암(53)은 하향 회동된다.

상기 트립코일(41)에 전원이 인가되고 상기 투입코일(35)의 전원이 차단되는 경우, 상기 가동자(21)는 자기저항이 작아지는 방향, 즉 도면의 상측 방향으로 이동되어 트립위치에 존재하게 된다.

한편, 상기 투입코일(35)에 전원이 인가되어 상기 가동자(21)가 투입위치에 존재하고 있는 상태에서, 상기 수동트립장치(51)를 이용하여 상기 가동자(21)를 트립시키고자 하는 경우, 상기 핸들(59)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 이때 상기 트립스프링(57)의 일 단은 상기 작용아암(53)에 고정되어 있고, 상기 작용아암(53)은 상기 투입코일(35)에 의해 발생되는 자기력에 의해 하향 이동된 상기 롤러(27)와 접촉되어 지지되고 있기 때문에 타 측 단부가 상기 핸들(59)을 따라 회전되어 비틀리면서 탄성력을 축적하게 된다. 상기 핸들(59)이 일정 각도 이상회전되어 축적된 탄성력이 상기 투입코일(35)에 의해 발생되는 자기력보다 커지게 되면 상기 블록(25)은 상향 이동되고, 상기 가동자(21)는 상향 이동되어 트립위치로 이동된다.

그런데, 이러한 종래의 영구자석형 액츄에이터에 있어서는, 해당 영구자석형 액츄에이터의 투입코일(35)에 의해 발생되는 자기력에 대응되게 트립스프링(57)의 선경 및 코일경을 설계하여야 하므로 서로 다른 영구자석형 액츄에이터 간에는 호환성이 부족하게 되므로 대량 생산이 곤란하게 되는 문제점이 있다. 특히 상기 핸들(59)과, 상기 트립스프링(57) 및 상기 트립축(55)은 용접 등의 방법으로 일체로 결합하도록 되어 있어 상기 트립스프링(57)의 교체가 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다.

더욱이 트립스프링(57)의 탄성력을 트립축(55)에 전달하게 되는 트립스프링(57)의 단부를 트립축(55)의 외면에 용접 등의 방법으로 단순히 결합하도록 되어 있어, 트립스프링(57)의 탄성력이 연결부위에 반복적이고 집중적으로 작용하게 되어 연결부위에 쉽게 크랙이 발생되어 수동트립장치(51)를 사용하고자 할 때 사용을 못하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 트립스프링(57)은 상대적으로 긴 길이를 가지며, 일 단이 상기 핸들(59)의 중앙부에 결합되도록 되어 있어, 트립될 때까지 상기 핸들(59)을 상대적으로 많이 회전시켜야 할 뿐만 아니라 큰 힘이 소요된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은, 수동으로 큰 힘을 들이지 아니하고 트립 조작을 용이하게 할 수 있는 수동트립장치를 가지는 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 호환이 가능하여 대량 생산에 적합한 수동트립장치를 가지는 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부에 수용 공간이 구비되며 자로를 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 투입위치와 트립 위치로 이동가능하게 배치되는 가동자와, 상기 프레임의 내부 중앙부에 상기 가동자의 둘레에 배치되는 영구자석과, 상기 가동자의 이동 방향을 따라 상기 영구자석의 일 측에 배치되는 투입코일과, 상기 영구자석의 타 측에 배치되는 트립코일을 구비한 액츄에이터본체와; 상기 프레임의 외부에 회동 가능하게 배치되고 그 단부가 상기 가동자와 연동되어 상기 가동자를 트립 위치로 이동시키는 트립프레임과, 상기 트립프레임이 상기 트립 위치로 회동되게 탄성력을 가하는 스프링과, 상기 스프링을 가압하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 트립프레임이 트립위치로 회동되게 하는 레버를 구비한 레버형 수동트립장치를; 포함하는 영구자석형 액츄에이터를 제공한다.

여기서, 상기 트립프레임은, 서로 이격되어 대향 배치된 양 측판부와, 상기 양 측판부의 거리를 유지하는 스페이서와, 상기 양 측판부를 고정시키는 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스프링은 압축코일스프링인 것이 효과적이다.

상기 스프링은 상기 양 측판부 사이에 수용되는 것이 바람직하다.

상기 레버는 상기 트립프레임에 회동가능하게 결합되는 것이 효과적이다.

상기 양 측판부 사이에 일 측이 수용 배치되어 상기 스페이서와 접촉되고 타 측은 상기 액츄에이터의 가동부에 연결되는 전달부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가동자의 일 측에 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 스프링조절수단을 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 스프링조절수단은, 상기 스프링의 일 측에 접촉되게 배치되는 접촉부재와, 상기 접촉부재의 위치를 조절하여 상기 스프링의 압축 정도를 조절하는 조절볼트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스프링은 상기 트립프레임에 착탈 가능하게 결합되는 것이 효과적이다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 고정접점부와 가동접점부를 구비한 개폐기와; 일 단이 상기 가동접점부에 연결되는 구동아암을 구비하여 상기 개폐기의 일 측에서 상기 개폐기를 개폐시키는 개폐축과; 상기 개폐축의 일 측에 배치되어 상기 개폐축을 구동시키는 상기 영구자석형 액츄에이터와; 일 측은 상기 개폐축에 연결되고 타 측은 상기 영구자석형 액츄에이터에 연결되어 상기 영구자석형 액츄에 이터의 구동력을 상기 개폐축에 전달하는 전동아암을; 포함하는 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기가 제공된다.

여기서, 상기 레버형 수동트립장치는 상기 가동자의 일 측에 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 스프링조절수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스프링조절수단은, 상기 스프링의 일 측에 접촉되게 배치되는 접촉부재와, 상기 접촉부재의 위치를 조절하여 상기 스프링의 압축 정도를 조절하는 조절볼트를 포함하는 것이 효과적이다.

본 발명에 따르면, 지렛대 원리를 이용하므로 수동 트립 시 상대적으로 작은 힘으로 액츄에이터를 구동시킬 수 있어 트립 조작을 용이하게 할 수 있는 레버형 수동트립장치를 가지는 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 스프링의 교체가 가능하므로 다른 부품을 공통적으로 사용할 수 있어 서로 다른 탄성력을 필요로 하는 수동트립장치에 호환이 가능하여 대량 생산에 적합하여 제작을 용이하게 할 수 있는 레버형 수동트립장치를 가지는 영구자석형 액츄에이터 및 이를 구비한 회로차단기가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 스프링의 탄성력의 조절이 가능하므로 탄성력에 있어 큰 차이가 발생되지 아니하는 경우 또는 사용 기간이 경과되어 스프링의 탄성력이 약해지는 경우 등 스프링을 교체하지 아니하고 탄성력을 조절을 통해 대응하면 되므로 불필요한 스프링 교체작업을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기의 단면도이고, 도 5는 도 4의 레버형 수동트립장치의 측면도이며, 도 6은 도 5의 레버형 수동트립장치의 스프링영역을 도시한 부분절취 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이고, 도 8은 도 4의 트립상태를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기는, 고정접점부(115)와 가동접점부(117)를 구비한 개폐기(110)와; 일 단이 상기 가동접점부(117)에 연결되는 구동아암(123)을 구비하여 상기 개폐기(110)의 일 측에서 상기 개폐기(110)를 개폐시키는 개폐축(121)과; 상기 개폐축(121)의 일 측에 배치되어 상기 개폐축(121)을 구동시키는 영구자석형 액츄에이터(150)와; 일 측은 상기 개폐축(121)에 연결되고 타 측은 상기 영구자석형 액츄에이터(150)에 연결되어 상기 영구자석형 액츄에이터(150)의 구동력을 상기 개폐축(121)에 전달하는 전동아암(125)을; 포함하여 구성되어 있다.

상기 개폐기(110) 및 영구자석형 액츄에이터(150)는 지지프레임(131)에 의해 소정 거리 이격된 상태로 지지되어 있으며, 상기 개폐기(110)와 상기 영구자석형 액츄에이터(150) 사이에는 상기 영구자석형 액츄에이터(150)측으로부터 발생된 동력에 의해 상기 개폐기(110)를 구동시킬 수 있도록 개폐축(121)이 설치되어 있다. 상기 개폐축(121)은 상기 가동접점부(117)가 상기 고정접점부(115)에 접촉되는 투입위치와 상기 가동접점부(117)가 상기 고정접점부(115)로부터 이격되는 차단위치 또는 트립위치(이하 트립위치로 표기함)로 상기 가동접점부(117)를 구동시킨다.

상기 개폐기(110)는, 내부가 진공으로 유지되는 하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 내부 일 측에 고정되는 고정접점부(115)와, 상기 하우징(111)에 대해 상대 운동할 수 있게 결합되고 일 측은 상기 하우징(111)의 내부에서 상기 고정접점부(115)에 접촉 및 이격되고 타 측은 상기 하우징(111)의 외부로 연장된 가동접점부(117)를 구비하고 있다. 상기 가동접점부(117)에는 상기 가동접점부(117)를 구동시킬 수 있도록 구동로드(119)가 결합되어 있다.

상기 개폐축(121)에는 상기 개폐기(110)측으로 연장되어 상기 구동로드(119)에 결합되어 상기 구동로드(119)를 구동시키는 구동아암(123)과, 상기 영구자석형 액츄에이터(150)측으로 연장되어 상기 영구자석형 액츄에이터(150)의 동력을 전달하는 전동아암(125)이 구비되어 있다.

한편, 상기 영구자석형 액츄에이터(150)는, 내부에 수용 공간이 구비되며 자로를 형성하는 프레임(153)과, 상기 프레임(153)의 내부에 투입위치와 트립 위치로 이동가능하게 배치되는 가동자(155)와, 상기 프레임(153)의 내부 중앙부에 상기 가동자(155)의 둘레에 배치되는 영구자석(161)과, 상기 가동자(155)의 이동 방향을 따라 상기 영구자석(161)의 일 측에 배치되는 투입코일(163)과, 상기 영구자석(161)의 타 측에 배치되는 트립코일(165)을 구비한 액츄에이터본체(151)와; 상기 프레임(153)의 외부에 회동 가능하게 배치되고 그 단부가 상기 가동자(155)와 연동되어 상기 가동자(155)를 트립 위치로 이동시키는 트립프레임(173)과, 상기 트립프레임(173)이 상기 트립 위치로 회동되게 탄성력을 가하는 스프링(191)과, 상기 스 프링(191)을 가압하여 상기 스프링(191)의 탄성력에 의해 상기 트립프레임(173)이 트립위치로 회동되게 하는 레버(211)를 구비한 레버형 수동트립장치(171)를; 포함하여 구성되어 있다.

상기 프레임(153)은 자로를 형성할 수 있도록 자성체로 형성되어 있으며, 내부에는 상기 가동자(155)와, 상기 투입코일(163) 및 트립코일(165)이 수용될 수 있도록 수용공간(154)이 형성되어 있다. 상기 가동자(155)는 상기 수용공간(154)의 중앙부에서 선형으로 이동되며, 상기 가동자(155)의 둘레 중앙영역에는 영구자석(161)이 배치되어 있다. 상기 가동자(155)의 이동방향을 따라 상기 영구자석(161)의 일 측에는 투입코일(163)이 수용되어 있으며, 타 측에는 트립코일(165)이 수용되어 있다.

상기 가동자(155)의 일 단에는 가동로드(157)의 일 단이 결합되어 있으며, 상기 가동로드(157)의 타 단은 상기 프레임(153)의 외부로 돌출되어 상기 전동아암(125)과 연결되어 있다.

상기 가동로드(157)의 하측에는 상기 트립프레임(173)이 설치되어 있으며, 상기 트립프레임(173)은 상기 프레임(153)의 하측 고정체에 고정된 지지부재(221)에 대해 회동축(177)을 중심으로 상하 회동가능하게 설치되어 있다. 상기 트립프레임(173)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 소정 거리를 두고 대향 배치된 한 쌍의 측판부(175)와, 상기 측판부(175)가 일정한 거리를 유지하도록 양 측판부(175)의 내측에 배치되는 복수의 스페이서(181)와, 상기 측판부(175)가 서로 이탈되지 아니하게 고정할 수 있게 고정볼트(184) 및 너트(미도시) 형태로 구현된 고정부재를 구 비하고 있다.

상기 트립프레임(173)의 일 측 상부영역에는 상기 트립프레임(173)으로부터 전달되는 구동력을 상기 가동로드(157)에 전달할 수 있도록 전달부재(223)가 배치되어 있다. 상기 전달부재(223)는 상기 트립프레임(173)의 양 측판부(175) 사이에 하단이 삽입되어 스페이서(181)에 접촉될 수 있게 형성되어 있으며, 상기 전달부재(223)의 상단은 상기 가동로드(157)의 하단에 스크류(미도시) 등에 의해 고정된다.

상기 레버(211)는, 상기 트립프레임(173)의 외측에 회동축(215)을 중심으로 각각 회동가능하게 결합되는 한 쌍의 결합편(213)과, 상기 양 결합편(213)의 단부에 일 단이 고정 결합되는 핸들부(219)를 구비하고 있다.

한편, 상기 트립프레임(173)의 내부에는 상기 스프링(191)이 수용 설치되어 있으며, 상기 스프링(191)의 하단은 상기 트립프레임(173) 사이에 배치된 스페이서(181)에 의해 지지되어 있다. 상기 스프링(191)의 상측에는 상기 스프링(191)의 탄성력을 조절할 수 있도록 스프링조절수단(231)이 구비되어 있다.

상기 스프링조절수단(231)은 상기 스프링(191)의 신축 시 상기 스프링(191)을 가이드하는 스프링가이드(233)와, 상기 스프링가이드(233)의 하측에 상기 스프링(191)의 상단에 접촉되는 접촉부재(241)와, 상기 스프링가이드(233)에 결합되어 상기 접촉부재(241)와 상기 스프링가이드(233)의 이격 거리를 조절하는 조절볼트(245)를 구비하고 있다. 상기 접촉부재(241)에는 상기 스프링(191)의 상단에 결합되어 상기 스프링(191)의 상부영역의 횡방향 유동을 억제할 수 있도록 유동억제 부(243)가 형성되어 있다. 상기 유동억제부(243)는 상기 접촉부재(241)의 저부면에 상기 스프링(191)의 상단이 삽입 결합될 수 있게 상향 함몰된 수용홈의 형태로 구현되어 있다. 여기서, 상기 유동억제부(243)는 상기 접촉부재(241)의 저부면에서 상기 스프링(191)의 내부로 삽입될 수 있게 돌출된 돌기형태로 구성할 수도 있다.

상기 스프링가이드(233)에는 암나사부(235)가 형성되어 있으며, 상기 암나사부(235)에는 상기 스프링(191)의 탄성력을 조절할 수 있도록 조절볼트(245)가 결합되어 있다. 상기 조절볼트(245)의 하단은 상기 접촉부재(241)에 대해 자유회전 가능하게 결합되어 있다. 상기 스프링(191)의 탄성력을 크게 하고자 할 때는 상기 접촉부재(241)가 상기 스프링가이드(233)로부터 멀어지는 방향으로 상기 조절볼트(245)를 회전시키고, 상기 스프링(191)의 탄성력을 줄이고자 할 때는 상기 접촉부재(241)가 상기 스프링가이드(233)측으로 이동되게 상기 조절볼트(245)를 회전시키면 된다.

상기 스프링가이드(233)의 양 측부에는 상기 트립프레임(173)의 폭방향을 따라 각각 외측으로 돌출된 가이드돌기(237)가 형성되어 있으며, 상기 트립프레임(173)의 양 측부에는 상기 가이드돌기(237)의 상하 이동 궤적을 따라 장공 형상의 가이드슬롯(179)이 형성되어 있다. 상기 가이드슬롯(179)은 상기 스프링(191)이 완전 압축되기 전에 더 이상 압축이 발생되지 아니하도록 상기 가이드돌기(237)와 접촉될 수 있게 형성된다. 상기 레버(211)의 각 결합편(213)에는 상기 가이드돌기(237)가 각각 삽입될 수 있도록 돌기공(217)이 관통형성되어 있다. 상기 스프 링(191)을 교체하고자 할 때는, 상기 레버(211)의 결합편(213)을 분리하고, 상기 트립프레임(173)의 고정볼트(184) 및 너트를 풀고 상기 스프링가이드(233) 및 접촉부재(241)로부터 상기 스프링(191)을 분리한 후 새로운 스프링(191)으로 교체하면 된다.

이러한 구성에 의하여, 상기 가동접점부(117)가 상기 고정접점부(115)에 접촉되게 상기 개폐기(110)를 투입시킬 때에는 상기 트립코일(165)에는 전원이 인가되지 아니하고 상기 투입코일(163)에만 전원이 인가된다. 상기 투입코일(163)에 전원이 인가되면 자기력이 발생되고, 발생된 자기력은 상기 가동자(155) 및 상기 프레임(153)을 따라 흐르게 된다. 이때, 상기 가동자(155)는 자기저항이 작아지는 방향으로 이동하게 되므로, 도면의 하측 방향으로 이동된다. 이에 의해, 상기 가동로드(157)는 하향 이동되고 전동아암(125)은 하향 회동된다. 상기 전동아암(125)이 하향 회동되면 상기 개폐축(121)은 도면상의 시계방향으로 회전되고, 상기 구동아암(123)은 상향회동하여 상기 구동로드(119)를 상향 이동시킴으로써 상기 가동접점부(117)는 상기 고정접점부(115)와 접촉된다. 이때, 상기 전달부재(223)는 하강하여 상기 트립프레임(173)의 스페이서(181)에 접촉된다.

상기 투입코일(163)의 전원을 차단하고 상기 트립코일(165)에 전원이 인가되면 상기 가동자(155)는 자기저항이 작아지는 방향, 즉 도면의 상측 방향으로 이동되어 트립위치에 존재하게 된다. 이에 따라 상기 가동로드(157)가 상측으로 이동되고 상기 전동아암(125)은 상향 회동된다. 그러면 상기 개폐축(121)은 도면상의 반시계방향으로 회전하고, 상기 구동아암(123)은 하향 회동되어 상기 가동접점 부(117)가 상기 고정접점부(115)로부터 분리되도록 한다.

한편, 상기 투입코일(163)에 전원이 인가되어 상기 가동자(155)가 투입위치에 존재하고 있는 상태에서, 상기 레버형 수동트립장치(171)를 이용하여 트립시키고자 하는 경우, 상기 레버(211)를 하향 가압한다. 상기 레버(211)가 하향 회동되는 초기에는 상기 트립프레임(173)은 상기 스페이서(181)가 상기 투입코일(163)에 의해 발생된 자기력이 작용하고 있는 상기 전달부재(223)와 접촉되어 지지되므로 회동되지 아니하고, 상기 스프링(191)은 상기 레버(211)의 회동시 하향 이동되는 스프링가이드(233)에 의해 가압되어 압축되면서 탄성력을 축적하게 된다. 상기 레버(211)가 계속해서 하향 회동되면 상기 가이드돌기(237)가 가이드슬롯(179)의 하단부에 접촉되어 상기 트립프레임(173)은 상기 지지부재(221)에 대해 하향 회동된다.

상기 레버(211)의 하향 회동에 의해 상기 트립프레임(173) 및 전달부재(223)를 통해 상기 가동자(155)에 가해지는 가압력이 상기 투입코일(163)에 의해 발생되는 자기력 보다 커기게 되면 상기 가동자(155)는 상향 이동된다. 이때 상기 스프링(191)에 축적된 탄성력이 작용하게 되어 상기 가동자(155)가 더욱 신속하게 상기 트립위치로 이동되게 한다. 상기 전달부재(223)가 상향 이동되어 상기 가동로드(157)가 상향 이동됨과 동시에 상기 전동아암(125)은 상향 회동되고, 상기 개폐축(121)은 반시계방향으로 회전된다. 상기 개폐축(121)이 반시계방향으로 회전됨에 따라 상기 구동아암(123)은 하향 회동되고, 이때 상기 스프링(191)의 탄성력에 의해 상기 가동자(155)가 트립위치로 신속하게 이동됨과 거의 동시에 상기 가 동접점부(117)는 상기 고정접점부(115)로부터 신속하게 분리된다.

도 1은 종래의 영구자석형 액츄에이터 및 수동트립장치의 단면도,

도 2는 도 1의 수동트립장치의 사시도,

도 3은 도 1의 영구자석형 액츄에이터의 트립 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기의 단면도,

도 5는 도 4의 레버형 수동트립장치의 측면도,

도 6은 도 5의 레버형 수동트립장치의 스프링영역을 도시한 부분절취 사시도,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,

도 8은 도 4의 트립상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 개폐기 115 : 고정접점부

117 : 가동접점부 121 : 개폐축

123 : 구동아암 125 : 가동아암

151 : 액츄에이터본체 153 : 프레임

155 : 가동자 161 : 영구자석

163 : 투입코일 165 : 트립코일

171 : 레버형 수동트립장치 173 : 트립프레임

175 : 측판부 191 : 스프링

211 : 레버 221 : 지지부재

223 : 전달부재 231 : 스프링조절수단

233 : 스프링가이드 237 : 가이드돌기

241 : 접촉부재 245 : 조절볼트

Claims (12)

1. 내부에 수용 공간이 구비되며 자로를 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 투입위치와 트립 위치로 이동가능하게 배치되는 가동자와, 상기 프레임의 내부 중앙부에 상기 가동자의 둘레에 배치되는 영구자석과, 상기 가동자의 이동 방향을 따라 상기 영구자석의 일 측에 배치되는 투입코일과, 상기 영구자석의 타 측에 배치되는 트립코일을 구비한 액츄에이터본체와;

   상기 프레임의 외부에 회동 가능하게 배치되고 그 단부가 상기 가동자와 연동되어 상기 가동자를 트립 위치로 이동시키는 트립프레임과, 상기 트립프레임이 상기 트립 위치로 회동되게 탄성력을 가하는 스프링과, 상기 스프링을 가압하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 트립프레임이 트립위치로 회동되게 하는 레버를 구비한 레버형 수동트립장치를;

   포함하는 영구자석형 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트립프레임은, 서로 이격되어 대향 배치된 양 측판부와, 상기 양 측판부의 거리를 유지하는 스페이서와, 상기 양 측판부를 고정시키는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스프링은 압축코일스프링인 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스프링은 상기 양 측판부 사이에 수용되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 레버는 상기 트립프레임에 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
6. 제2항에 있어서,

   상기 양 측판부 사이에 일 측이 수용 배치되어 상기 스페이서와 접촉되고 타 측은 상기 액츄에이터의 가동부에 연결되는 전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가동자의 일 측에 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 스프링조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
8. 제7항에 있어서,

   상기 스프링조절수단은, 상기 스프링의 일 측에 접촉되게 배치되는 접촉부재와, 상기 접촉부재의 위치를 조절하여 상기 스프링의 압축 정도를 조절하는 조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
9. 제7항에 있어서,

   상기 스프링은 상기 트립프레임에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터.
10. 고정접점부와 가동접점부를 구비한 개폐기와;

    일 단이 상기 가동접점부에 연결되는 구동아암을 구비하여 상기 개폐기의 일 측에서 상기 개폐기를 개폐시키는 개폐축과;

    상기 개폐축의 일 측에 배치되어 상기 개폐축을 구동시키는 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 영구자석형 액츄에이터와;

    일 측은 상기 개폐축에 연결되고 타 측은 상기 영구자석형 액츄에이터에 연결되어 상기 영구자석형 액츄에이터의 구동력을 상기 개폐축에 전달하는 전동아암을;

    포함하는 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 레버형 수동트립장치는 상기 가동자의 일 측에 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 스프링조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기.
12. 제11항에 있어서,

    상기 스프링조절수단은, 상기 스프링의 일 측에 접촉되게 배치되는 접촉부재와, 상기 접촉부재의 위치를 조절하여 상기 스프링의 압축 정도를 조절하는 조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 액츄에이터를 구비한 회로차단기.

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