KR100909425B1 - 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 조작자가 상기 배선용 차단기를 온 또는 오프 위치로 수동 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들; 일단이 상기 핸들에 접속되고 타단이 회전축에 지지되어, 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버; 상기 핸들의 오프 위치 조작시 탄성 에너지를 축세하였다가 트립 동작시 축세한 탄성 에너지를 방세하여 상기 핸들에 트립 위치로 회동하는 구동력을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 트립 스프링; 상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 상기 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀; 상기 트립 스프링이 축세된 상태를 유지하도록 위치를 구속하기 위한 래치; 및 상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

배선용 차단기, 트립 상태, 핸들, 트립 위치 표시, 안전

Description

트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기{A MOLD CASED CIRCUIT BREAKER WITH A TRIP POSITION DESIGNATING MECHANISM}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 특히 배선용 차단기가 트립(trip) 상태에 있을 때 핸들이 정확히 트립 위치를 표시할 수 있는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기에 관한 것이다.

전기적 회로 상 단락전류와 같은 사고전류를 감지한 배선용 차단기가 트립기구와 개폐기구에 의해 회로를 자동으로 차단한 트립 동작을 수행한 상태에서 핸들은 트립 위치 즉 온(ON) 위치와 오프(OFF) 위치의 중간 위치에 있어야 하나, 핸들이 이를 벗어난 위치에 위치하는 경우 사용자가 배선용 차단기의 상태 및 회로의 상태를 오인할 수 있고 이러한 오인은 안전사고로 이어질 수 있는 위험이 있다. 본 발명은 이러한 핸들의 트립 위치 오 지시로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 트립 상태에서는 핸들이 정확한 트립 위치를 지시하는 기술에 관한 것이다.

한편 상기 기술분야에 관련된 종래기술에 대해서 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래기술 및 본 발명에 따른 트립 위치 지시 기구가 장착될 수 있는 일반적인 배선용 차단기에 있어서, 일부를 절개하여 내부 주요기구의 구성을 보여주는 일부 절개 사시 도인 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 배선용 차단기는 외함(1)과, 상기 외함(1)내에 수납되어 가동접촉자(미도시)를 고정접촉자(미도시)에 접촉하는 폐로 위치 및 상기 가동접촉자를 상기 고정접촉자로부터 분리시키는 개로 위치로 스위칭 작동시키는 개폐기구(20)와, 배선용 차단기가 접속되는 회로에서 단락전류와 같은 사고전류가 감지되었을 때 개폐기구(20)를 트립 위치로 동작하도록 트리거(trigger)하는 트립기구(trip mechanism)을 포함하여 구성된다.

상기 개폐기구에는 고정 접촉자와 가동 접촉자, 트립 바(trip bar)와, 네일(nail), 래치 홀더(latch holder), 래치(latch), 트립 스프링(trip spring), 핸들(handle), 상부 링크(upper link) 및 하부 링크(lower link), 샤프트(shaft) 등이 포함되고, 상기 트립기구에는 바이메탈과 같은 열동형 메카니즘과 마그네틱 코일을 이용한 전자식 메카니즘이 있으며, 이들 구성과 작용에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 더 이상 상세한 구성과 작용설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 2는 트립 동작 상태에서 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 사시 도로서, 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 있어서, 고정 접촉자(2)에 대해서, 가동 접촉자(3)는 고정 접촉자(2)에 접촉하는 위치 또는 도 2에 도시된 바와 같이 고정 접촉자(2)로부터 분리된 위치로 회동가능하다. 샤프트(21)는 가동 접촉자(3)를 회동가능하게 지지하며, 샤프 트(21)의 일 측에는 샤프트(21)를 회전 구동하는 하부 링크(22)가 접속되고, 하부 링크(22)의 상단에는 상부 링크(23)가 토글 핀(toggle pin, 부호 미지정)에 의해 연동가능하게 접속된다. 핸들(29)은 레버(28)에 의해서 측판(미 도시)에 회동가능하게 지지되며, 여기서 레버(28)는 트립 스프링(30)의 도시를 위해서 일부 절개하여 도시하였다. 트립 스프링(30)은 일단(하단)이 상기 토글 핀에 지지되고 타단(상단)이 핸들(29)에 지지된다. 래치(24)는 상기 측판에 회전축으로 지지되어 회동가능하며 상부 링크(23)와 연동하도록 접속핀(부호 미지정)에 의해서 접속되어 있고, 트립스프링(30)을 축세한 상태(인장된 상태)로 유지하도록 래치 홀더(25)에 의해서 구속되거나 또는 트립스프링(30)을 방세한 상태(원상태로 수축된 상태)로 돌아가도록 해방된다. 래치 홀더(25)를 상기 래치(24)를 해방하는 위치로 회전 구동하도록 래치 홀더(25)에 접촉하면서 회동가능하게 네일(26)이 마련되고, 네일(26)에 결합되어 네일(26)을 회전 구동하는 트립 바(27)가 마련된다.

한편 도 4와 같은 오프 위치에서 도 3에 도시된 바와 같은 온 위치로 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구가 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4와 같은 오프 위치에서 핸들(29)을 온 위치로 반 시계방향으로 회전하면, 핸들(29)에 상단이 지지된 트립 스프링(30)의 상부가 좌측으로 휘어지고 따라서 트립 스프링(30)의 하부도 좌측으로 이동하여 직선형태를 회복하려는 힘에 의해서 상기 토글 핀이 도 4에 도시된 상태로부터 좌측으로 이동한다. 따라서 상부 링크(23)는 시계방향으로 회전하고 하부 링크(22)는 반 시계방향으로 회전하여, 샤프트(21)도 반 시계방향으로 회동하고 그에 따라 가동 접촉자(3)는 도 3에 도시된 바 와 같이 고정 접촉자(2)에 접촉한 상태로 된다. 따라서 배선용 차단기에 접속된 회로는 통전 상태로 된다. 이때 래치 홀더(25)는 래치(24)를 구속한 위치를 유지하여 트립 스프링(3)은 축세(인장된) 상태를 유지한다.

한편 도 3와 같은 온 위치에서 도 4에 도시된 바와 같은 오프 위치로 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구가 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3과 같은 온 위치에서 핸들(29)을 오프 위치로 즉, 도면상 시계방향으로 회전하면, 핸들(29)에 상단이 지지된 트립 스프링(30)의 상부가 우측으로 휘어지고 따라서 트립 스프링(30)의 하부도 우측으로 이동하여 직선형태를 회복하려는 힘에 의해서 상기 토글 핀이 도 3에 도시된 상태로부터 우측으로 이동한다. 따라서 상부 링크(23)는 반 시계방향으로 회전하고 하부 링크(22)는 시계방향으로 회전하여, 샤프트(21)도 시계방향으로 회동하고 그에 따라 가동 접촉자(3)는 도 4에 도시된 바와 같이 고정 접촉자(2)로부터 분리된 상태로 된다. 따라서 배선용 차단기에 접속된 회로는 차단 상태로 된다. 이때 래치 홀더(25)는 래치(24)를 구속한 위치를 유지하여 트립 스프링(3)은 축세(인장된) 상태를 유지한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 온 상태에서 도 5에 도시된 것과 같은 정상 트립 상태로 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

회로 상에 단락전류와 같은 사고전류가 발생하여 상기 트립기구가 트립 바(27)를 반 시계방향으로 회동하게 구동하면, 그에 따라 트립 바(27)에 결합된 네일(26)이 반 시계방향으로 회동하면서 네일(26)의 하부 작용 부가 래치 홀더(26)를 가압하여 시계방향으로 회동시킨다. 래치 홀더(26)의 시계방향 회동에 의해서, 래 치(24)가 구속된 상태로부터 해방되고, 따라서 트립 스프링(30)이 탄성 에너지를 방세(원 상태로 수축)하면서 상기 토클 핀을 상부로 잡아 당긴다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이 상부 링크(23)는 반 시계방향으로 회전하고, 하부 링크(22)는 시계방향으로 회전함에 의해서, 샤프트(21)가 시계방향으로 회전하고 그에 따라 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 분리되는 트립이 이루어지고, 회로는 차단된다.

이때 트립 스프링(30)의 하단이 상부 우측으로 이동하면서 트립 스프링(30)의 상단도 직선형 원래의 자세를 유지하려는 탄성 복원력을 발휘하고, 따라서 핸들(29)이 도 5와 같이 온 위치와 오프 위치의 중간 위치에 위치하여 배선용 차단기가 트립 동작을 실행한 상태임을 지시한다.

그러나 트립 스프링(30)의 탄성 복원 오류 발생 또는 부품간 마찰과 같은 간섭 등의 원인으로 핸들(29)이 도 6에 도시된 바와 같이 오 위치를 지시하는 경우가 발생할 수 있다.

상기 도 6에 도시된 상태와 같이 종래기술에 따른 배선용 차단기에 있어서 트립 동작 상태에서 핸들이 오 위치를 지시하는 경우, 사용자가 배선용 차단기의 개폐기구의 위치를 정확히 파악할 수 없기 때문에 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 배선용 차단기의 트립 동작 상태에서 핸들이 오 위치를 지시하는 현상을 방지할 수 있어 사용자가 항상 배선용 차단기 내부의 개폐기구의 동작 상태를 정확히 파악할 수 있게 함으로써 안전사고를 예방할 수 있는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 본 발명의 목적은, 배선용 차단기에 있어서,

조작자가 상기 배선용 차단기를 온 또는 오프 위치로 수동 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들;

일단이 상기 핸들에 접속되고 타단이 회전축에 지지되어, 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버;

상기 핸들의 오프 위치 조작시 탄성 에너지를 축세하였다가 트립 동작시 축세한 탄성 에너지를 방세하여 상기 핸들에 트립 위치로 회동하는 구동력을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 트립 스프링;

상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 상기 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀;

상기 트립 스프링이 축세된 상태를 유지하도록 위치를 구속하기 위한 래치; 및

상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 목적은, 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 분리되는 위치로 회동가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 회동가능하게 지지하는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전구동하기 위해서 상기 샤프트에 하단이 접속되는 하부 링크와, 상기 하부 링크의 상 단과 접속되는 회동가능한 상부링크와, 상기 하부 링크와 상기 상부 링크를 접속하는 토글 핀과, 조작자가 상기 가동 접촉자를 수동으로 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들과, 일단이 상기 핸들에 접속되고 타 단이 회전축에 지지되어 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버와, 일단이 상기 핸들에 지지되고 타 단이 상기 토글 핀에 지지되어, 리셋 위치에서 탄성 에너지를 축세했다가 트립 동작시 탄성 에너지를 방세하여 상기 가동 접촉자를 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동하게 하는 구동력을 제공하는 트립 스프링과, 상기 상부 링크와 연동하도록 상기 상부 링크에 연결핀으로 접속되고 상 기 리셋 위치에서 일 위치에 구속되어 상기 트립 스프링을 탄성 에너지가 축세된 상태로 구속하고 트립 동작시 구속 해방되어 상기 트립 스프링이 탄성 에너지를 방세하게 회동하는 래치와, 상기 래치를 구속 또는 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더와, 상기 래치 홀더를 회전구동하도록 접촉하여 가압할 수 있게 위치하는 네일과, 상기 네일에 결합되고 상기 네일을 통해 상기 래치 홀더를 회동시킬 수 있는 트립 바를 갖는 개폐기구와, 회로에 흐르는 이상전류를 감지하여 상기 개폐기구를 트립 위치로 구동하는 트립기구와, 상기 개폐기구와 트립기구를 내장하는 외함을 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀; 및

상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기를 제공함에 의해서 배선용 차단기의 트립 동작 상태에서 핸들이 오 위치를 지시하는 현상을 방지할 수 있어 사용자가 항상 배선용 차단기 내부의 개폐기구의 동작 상태를 정확히 파악할 수 있게 함으로써 안전사고를 예방할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 7 내지 도 11은 본 발명의 구성과 동작을 보여주는 도면으로서, 도 7 내지 도 11에 도시한 본 발명에 있어서 종래기술과 동일 또는 대응되는 구성은 서로 구성과 작용효과를 비교하기 용이하도록 동일 부호를 사용하였다.

본 발명에 따른 배선용 차단기는 도 1에 도시되고 기 설명된 배선용 차단기와 같이 크게 외함(도 1의 부호 1 참조)과, 개폐기구(도 1의 부호 20 참조)와, 트립기구(도 1의 부호 40 참조)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 특징적 구성은 개폐기구에 있으므로, 트립 동작 상태에서 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 사시 도인 도 7과, 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구 중 래치(latch)의 특징적 구성을 보여주는 정면도인 도 8을 참조하여 본 발명의 특징적 구성에 대해 설명한다.

도 7 및 도 8에 있어서, 본 발명에 따른 배선용 차단기에 있어서 개폐기구는, 조작자가 상기 배선용 차단기를 온 또는 오프 위치로 수동 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들(29); 일단이 핸들(29)에 접속되고 타단이 회전축에 지지되어, 상기 핸들(29)에 회전 지점을 제공하는 레버(28); 핸들(29)의 오프 위치 조작시 탄성 에너지를 축세하였다가 트립 동작시 축세한 탄성 에너지를 방세하여 핸들(29)에 트립 위치로 회동하는 구동력을 제공하도록 핸들에 접속되는 트립 스프 링(30); 레버(28)에 고정 설치되어, 트립 동작시 상기 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 레버(28) 및 핸들(29)을 회동하도록 안내하는 레버 핀(31); 트립 스프링(30)이 축세된 상태를 유지하도록 위치를 구속하기 위한 래치(24); 및 래치(24)의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 핸들(29)이 정지하도록, 레버 핀(31)을 접촉하면서 안내하는 캠 면(24a, 24b)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 배선용 차단기에 있어서 개폐기구는, 고정 접촉자(2), 가동 접촉자(3), 샤프트(21), 하부 링크(22), 상부링크(23), 토글 핀(부호 미 지정), 래치 홀더(25), 네일(26) 및 트립 바(27)를 추가하여 포함한다.

고정 접촉자(2)은 종래기술과 마찬가지로 배선용 차단기가 접속되는 회로의 전원측과 부하 측 전선이 접속되고, 가동 접촉자(3)는 고정 접촉자(2)에 접촉하는 위치와 분리되는 위치로 회동가능하다.

샤프트(21)는 가동 접촉자(3)를 회동가능하게 지지하며, 샤프트(21)를 회전구동하기 위해서 샤프트(21)에 하부 링크(22)가 그 하단이 접속된다.

상부링크(23)는 하부 링크(22)의 상 단과 접속되고 회동가능하다.

하부 링크(22)와 상부 링크(23)는 토글 핀(부호 미 지정)에 의해서 서로 접속된다.

레버(28)는 일단이 핸들(29)에 접속되고 타 단이 회전축{하기 레버의 하단부의 둥근 부분으로 측판에 지지되는 리벳(rivet)으로 구성될 수 있음}에 지지되어, 핸들(29)에 회전 지점을 제공한다.

트립 스프링(30)은 일단이 핸들(29)에 지지되고 타 단이 상기 토글 핀에 지지되어, 리셋(reset) 위치(다시 말해 상기 오프 위치)에서 탄성 에너지를 축세했다가 트립 동작시 탄성 에너지를 방세하여 가동 접촉자(3)를 고정 접촉자(2)로부터 분리되는 위치로 회동하게 하는 구동력을 제공한다.

래치(24)는 상부 링크(23)와 연동하도록 상부 링크(23)에 연결핀으로 접속되고 상기 리셋 위치에서 일 위치에 구속되어 트립 스프링(30)을 탄성 에너지가 축세된 상태로 구속하고 트립 동작시 구속 해방되어 트립 스프링(30)이 탄성 에너지를 방세하게 회동가능하다.

래치 홀더(25)는 래치(24)를 구속 또는 해방하는 위치로 회동가능하다.

네일(26)은 래치 홀더(25)를 회전구동하도록 접촉하여 가압할 수 있게 위치한다.

트립 바(27)는 네일(26)에 결합되고, 네일(26)을 통해 래치 홀더(25)를 회동시키게 동작할 수 있다.

배선용 차단기의 일반적 전체 구성은 도 1 및 2에 도시된 종래기술에 따른 배선용 차단기 및 개폐기구의 구성과 같고 전술한 설명을 참조할 수 있으므로 생략하기로 하고, 도 7과 8을 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기의 특징적 구성에 대해서 집중적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 특징적 구성은 개폐기구에 있고, 더욱 구체적으로 그 개폐기구는 특징적으로 상기 레버(28)에 고정 설치되어, 트립 동작시 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 레버(28) 및 핸들(29)을 회동하 도록 안내하는 레버 핀(31); 및

래치(24)의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 핸들(29)이 정지하도록, 레버 핀(31)을 접촉하면서 안내하는 캠 면(24a, 24b)을 포함한다는 데 있다.

상기 캠 면(24a, 24b)은,

래치(24)의 레버 핀(31)을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치에서 레버 핀(31)과 접촉되며 안내하는 중심점(C1)이 상기 상측 면의 내측 방에 있고 트립 동작중 래치(24)의 회전속도를 감속하기 위해 큰 곡률반경 R1을 가진 제1원호 면(24a)과;

상기 트립 동작의 완료시 핸들(29)이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치에서 레버 핀(31)이 정지하도록, 레버 핀(31)과 접촉되며 안내하는 중심점(R2)이 상기 상측 면의 외측 방에 있고 제1원호 면(24a)의 상기 곡률반경 R1 보다 작은 곡률반경 R2를 가진 제2원호 면(24b)을 포함한다.

상기 캠면(24a, 24b) 중 제1원호 면(24a)은 곡률반경 R1이 커서 거의 직선에 가까우므로, 제1원호 면(24a)은 경사면으로 대체될 수 있다.

이러한 실시 예의 경우, 상기 캠면(24a, 24b)은, 래치(24)의 레버 핀(31)을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치 및 중간 위치에서 레버 핀(31)과 접촉되며 안내하는 경사 면(부호 미 지정이나 유사한 부분인 부호 24a를 참조할 수 있음)과;

상기 트립 동작의 완료시 핸들(29)이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치 에서 레버 핀(31)이 정지하도록 레버 핀(31)과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 외측 방에 있는 원호 면(24b)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 8에 있어서 캠면(24a, 24b) 위의 일점 쇄선은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구가 트립 동작시 레버 핀(31)의 이동 궤적을 표시한다.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 특징적 구성부분인 개폐기구의 동작을 첨부한 도 9 내지 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9는 온(ON) 상태일 때 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이고, 도 10은 오프(OFF) 상태일 때 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도이며, 도 11은 트립 동작한 상태에서 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태(특히 핸들의 위치)와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이다.

먼저, 도 10와 같은 오프 위치{이때 레버 핀(31)은 도 8의 제 2 원호 면(24b)을 따라 제 2 원호 면(24b)의 우측 단부에 위치한 상태}에서 핸들(29)을 온 위치로 반 시계방향으로 회전하면, 핸들(29)에 상단이 지지된 트립 스프링(30)의 상부가 좌측으로 휘어지고 따라서 트립 스프링(30)의 하부도 좌측으로 이동하여 직선형태를 회복하려는 힘에 의해서 상기 토글 핀이 도 10에 도시된 상태로부터 좌측으로 이동한다.

따라서 상부 링크(23)는 시계방향으로 회전하고 하부 링크(22)는 반 시계방향으로 회전하여, 샤프트(21)도 반 시계방향으로 회동하고 그에 따라 가동 접촉 자(3)는 도 9에 도시된 바와 같이 고정 접촉자(2)에 접촉한 상태로 된다.

따라서 배선용 차단기에 접속된 회로는 통전 상태로 된다.

이때 래치 홀더(25)는 래치(24)를 구속한 위치를 유지하여 트립 스프링(3)은 축세(인장된) 상태를 유지한다.

즉, 래치 홀더(25)는 래치(24)의 우측 상단의 단차 부분이 래치 홀더(25)의 대응 단차 부분에 걸려 있고 래치 홀더(25)의 후면은 네일(26)에 의해 지지되고 있어, 래치 홀더(25)에 의한 래치(24)의 구속이 유지된다.

오프 위치에서 온 위치로의 핸들 조작시 레버 핀(31)은 도 8에 있어서 래치(24)의 제 2 원호 면(24b)의 우측 상단에 위치한 오프 상태의 위치로부터 제 2 원호 면(24b)의 최하 측 내측 골 부분을 거쳐서 도 9에 도시된 것과 같이 제 1 원호 면(24a)의 상측 부에 안착한 상태로 래치(24)의 상부 캠면(24a, 24b)에 의해 안내된다.

한편 도 9와 같은 온 위치에서{이때 레버 핀(31)은 도 8의 제 1 원호 면(24a)을 따라 제 1 원호 면(24a)의 좌측 상부에 위치한 상태} 도 10에 도시된 바와 같은 오프 위치로 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구가 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 9와과 같은 온 위치에서 핸들(29)을 오프 위치로 즉, 도면상 시계방향으로 회전하면, 핸들(29)에 상단이 지지된 트립 스프링(30)의 상부가 우측으로 휘어지고 따라서 트립 스프링(30)의 하부도 우측으로 이동하여 직선형태를 회복하려는 힘에 의해서 상기 토글 핀이 도 9에 도시된 상태로부터 우측으로 이동한다.

따라서 상부 링크(23)는 반 시계방향으로 회전하고 하부 링크(22)는 시계방향으로 회전하여, 샤프트(21)도 시계방향으로 회동하고 그에 따라 가동 접촉자(3)는 도 10에 도시된 바와 같이 고정 접촉자(2)로부터 분리된 상태로 된다.

따라서 배선용 차단기에 접속된 회로는 차단 상태로 된다.

이때 래치 홀더(25)는 래치(24)를 구속한 위치를 유지하여 트립 스프링(3)은 축세(인장된) 상태를 유지한다.

즉, 래치 홀더(25)는 래치(24)의 우측 상단의 단차 부분이 래치 홀더(25)의 대응 단차 부분에 걸려 있고 래치 홀더(25)의 후면은 네일(26)에 의해 지지되고 있어, 래치 홀더(25)에 의한 래치(24)의 구속이 유지된다.

온 위치에서 오프 위치로의 핸들 조작시 레버 핀(31)은 도 8에 있어서 래치(24)의 제 1 원호 면(24a)의 좌측 상단에 위치한 온 상태의 위치로부터 제 2 원호 면(24b)의 최하 측 내측 골 부분을 거쳐서 도 10에 도시된 것과 같이 제 2 원호 면(24b)의 상측 부에 안착한 상태로 래치(24)의 상부 캠면(24a, 24b)에 의해 안내된다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같은 온 상태에서 도 11에 도시된 것과 같은 트립 상태로 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

회로 상에 단락전류와 같은 사고전류가 발생하여 상기 트립기구가 트립 바(27)를 반 시계방향으로 회동하게 구동하면, 그에 따라 트립 바(27)에 결합된 네일(26)이 반 시계방향으로 회동하면서 네일(26)의 하부 작용 부가 래치 홀더(26)를 가압하여 시계방향으로 회동시킨다. 래치 홀더(26)의 시계방향 회동에 의해서, 래 치(24)가 구속된 상태로부터 해방되고, 따라서 트립 스프링(30)이 탄성 에너지를 방세(원 상태로 수축)하면서 상기 토클 핀을 상부로 잡아 당긴다. 그러면, 도 11에 도시된 바와 같이 상부 링크(23)는 반 시계방향으로 회전하고, 하부 링크(22)는 시계방향으로 회전함에 의해서, 샤프트(21)가 시계방향으로 회전하고 그에 따라 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 분리되는 트립이 이루어지고, 회로는 차단된다.

이때 트립 스프링(30)의 하단이 상부 우측으로 이동하면서 트립 스프링(30)의 상단도 직선형 원래의 자세를 유지하려는 탄성 복원력을 발휘하고, 따라서 핸들(29)도 트립 스프링(30)의 탄성 복원력에 의한 시계방향의 회전구동력을 받아 시계방향으로 회전한다.

이때, 본 발명에 따라서, 트립 동작의 초기 내지 중간에서 레버 핀(31)은 곡률반경이 큰 제 1 원호 면(24a) 또는 경사면을 따라 안내되면서, 다시 말해 곡률반경이 큰 제 1 원호 면(24a) 또는 경사면 상을 레버 핀(31)이 슬라이드(slide) 하면서 감속된다.

이후 레버 핀(31)은 중심점(도 8의 부호 C1 참조)이 래치(24)의 상측 면 내측 방에 있는 제 1 원호 면(24a)과 달리 중심점(도 8의 부호 C2 참조)이 레버(28)의 외측(더욱 구체적으로는 상측)에 있고 곡률반경이 제 1 원호 면(24a)보다 작은 제 2 원호 면(24b)를 따라 안내되면서, 다시 말해 중심점이 제 1 원호 면(24a)의 중심점의 반대 측에 있으면서 곡률반경이 제 1 원호 면(24a)의 곡률반경보다 작은 제 2 원호 면(24b) 상을 레버 핀(31)이 슬라이드(slide) 하면서 급감속 하여 도 11에 도시된 바와 같이 트립 동작의 완료시 제 2 원호 면(24b)의 가장 깊은 골 부분 에 정지하며 이 위치는 상기 핸들이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치이다. 즉 핸들(29)가 온 위치일 때 지시하는 도면상 최 좌측 위치와 오프 위치일 때 지시하는 도면상 최 우측 위치의 정 중간인 위치에서, 핸들(29)이 본 발명에 따른 레버 핀(31) 및 레버(28)에 의해 안내되어 정지한다.

따라서 본 발명에 따른 배선용 차단기는 트립 동작 후 핸들이 정확히 트립 위치를 지시함으로써 배선용 차단기 내부 개폐기구의 위치(온, 오프, 트립) 오인으로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술 및 본 발명에 따른 트립 위치 지시 기구가 장착될 수 있는 일반적인 배선용 차단기에 있어서, 일부를 절개하여 내부 주요기구의 구성을 보여주는 일부 절개 사시 도이고,

도 2는 트립 동작 상태에서 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 사시 도이며,

도 3은 온(ON) 상태일 때 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이고,

도 4는 오프(OFF) 상태일 때 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도이며,

도 5는 정상 트립 동작한 상태에서 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태(특히 핸들의 위치)와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이고,

도 6은 트립 동작한 상태에서 종래기술에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태 특히 핸들이 비정상적인 위치를 표시하는 상태와 구성을 보여주는 단면도이며,

도 7은 트립 동작 상태에서 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 사시 도이며,

도 8은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구 중 래치(latch)의 특징적 구성을 보여주는 정면도이고,

도 9는 온(ON) 상태일 때 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이고,

도 10은 오프(OFF) 상태일 때 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태와 구성을 보여주는 단면도이며,

도 11은 트립 동작한 상태에서 본 발명에 따른 배선용 차단기의 개폐기구의 동작상태(특히 핸들의 위치)와 구성을 보여주는 단면도 및 원내는 부분 확대 도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 외함 20: 개폐기구

40: 트립기구 2: 고정 접촉자

3: 가동 접촉자 21: 샤프트

22: 하부 링크 23: 상부 링크

24: 래치 24a: 제1원호면(경사면)

24b: 제2원호면(원호면)

25: 래치 홀더

26: 네일 27: 트립 바

28: 레버 29: 핸들

30: 트립 스프링 31: 레버 핀

Claims (6)

1. 배선용 차단기에 있어서,

   조작자가 상기 배선용 차단기를 온 또는 오프 위치로 수동 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들;

   일단이 상기 핸들에 접속되고 타단이 회전축에 지지되어, 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버;

   상기 핸들의 오프 위치 조작시 탄성 에너지를 축세하였다가 트립 동작시 축세한 탄성 에너지를 방세하여 상기 핸들에 트립 위치로 회동하는 구동력을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 트립 스프링;

   상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 상기 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀;

   상기 트립 스프링이 축세된 상태를 유지하도록 위치를 구속하기 위한 래치; 및

   상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하며,

   상기 캠 면은,

   상기 래치의 상기 레버 핀을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치에서 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 내측 방에 있고 트립 동작중 상기 래버 핀의 회전속도를 감속하기 위해 곡률반경이 큰 제1원호 면과, 상기 트립 동작의 완료시 상기 핸들이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치에서 상기 레버 핀이 정지하도록 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 외측 방에 있고 제1원호 면의 상기 곡률반경보다 작은 곡률반경을 가진 제2원호 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기.
2. 삭제
3. 배선용 차단기에 있어서,

   조작자가 상기 배선용 차단기를 온 또는 오프 위치로 수동 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들;

   일단이 상기 핸들에 접속되고 타단이 회전축에 지지되어, 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버;

   상기 핸들의 오프 위치 조작시 탄성 에너지를 축세하였다가 트립 동작시 축세한 탄성 에너지를 방세하여 상기 핸들에 트립 위치로 회동하는 구동력을 제공하도록 상기 핸들에 접속되는 트립 스프링;

   상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 상기 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀;

   상기 트립 스프링이 축세된 상태를 유지하도록 위치를 구속하기 위한 래치; 및

   상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하며,

   상기 캠 면은,

   상기 래치의 상기 레버 핀을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치에서 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 경사 면과, 상기 트립 동작의 완료시 상기 핸들이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치에서 상기 레버 핀이 정지하도록 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 외측 방에 있는 원호 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기.
4. 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 분리되는 위치로 회동가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 회동가능하게 지지하는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전구동하기 위해서 상기 샤프트에 하단이 접속되는 하부 링크와, 상기 하부 링크의 상 단과 접속되는 회동가능한 상부링크와, 상기 하부 링크와 상기 상부 링크를 접속하는 토글 핀과, 조작자가 상기 가동 접촉자를 수동으로 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들과, 일단이 상기 핸들에 접속되고 타 단이 회전축에 지지되어 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버와, 일단이 상기 핸들에 지지되고 타 단이 상기 토글 핀에 지지되어, 리셋 위치에서 탄성 에너지를 축세했다가 트립 동작시 탄성 에너지를 방세하여 상기 가동 접촉자를 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동하게 하는 구동력을 제공하는 트립 스프링과, 상기 상부 링크와 연동하도록 상기 상부 링크에 연결핀으로 접속되고 상기 리셋 위치에서 일 위치에 구속되어 상기 트립 스프링을 탄성 에너지가 축세된 상태로 구속하고 트립 동작시 구속 해방되어 상기 트립 스프링이 탄성 에너지를 방세하게 회동하는 래치와, 상기 래치를 구속 또는 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더와, 상기 래치 홀더를 회전구동하도록 접촉하여 가압할 수 있게 위치하는 네일과, 상기 네일에 결합되고 상기 네일을 통해 상기 래치 홀더를 회동시킬 수 있는 트립 바를 갖는 개폐기구와, 회로에 흐르는 이상전류를 감지하여 상기 개폐기구를 트립 위치로 구동하는 트립기구와, 상기 개폐기구와 트립기구를 내장하는 외함을 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

   상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀; 및

   상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하고,

   상기 캠 면은,

   상기 래치의 상기 레버 핀을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치에서 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 내측 방에 있고 트립 동작중 상기 레버 핀의 회전속도를 감속하기 위해 곡률반경이 큰 제1원호 면과, 상기 트립 동작의 완료시 상기 핸들이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치에서 상기 레버 핀이 정지하도록 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 외측 방에 있고 제1원호 면의 상기 곡률반경보다 작은 곡률반경을 가진 제2원호 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기.
5. 삭제
6. 고정 접촉자와, 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 분리되는 위치로 회동가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 회동가능하게 지지하는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전구동하기 위해서 상기 샤프트에 하단이 접속되는 하부 링크와, 상기 하부 링크의 상 단과 접속되는 회동가능한 상부링크와, 상기 하부 링크와 상기 상부 링크를 접속하는 토글 핀과, 조작자가 상기 가동 접촉자를 수동으로 상기 고정 접촉자에 접촉하는 위치와 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 조작할 수 있도록 회동 조작수단을 제공하는 핸들과, 일단이 상기 핸들에 접속되고 타 단이 회전축에 지지되어 상기 핸들에 회전 지점을 제공하는 레버와, 일단이 상기 핸들에 지지되고 타 단이 상기 토글 핀에 지지되어, 리셋 위치에서 탄성 에너지를 축세했다가 트립 동작시 탄성 에너지를 방세하여 상기 가동 접촉자를 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 위치로 회동하게 하는 구동력을 제공하는 트립 스프링과, 상기 상부 링크와 연동하도록 상기 상부 링크에 연결핀으로 접속되고 상기 리셋 위치에서 일 위치에 구속되어 상기 트립 스프링을 탄성 에너지가 축세된 상태로 구속하고 트립 동작시 구속 해방되어 상기 트립 스프링이 탄성 에너지를 방세하게 회동하는 래치와, 상기 래치를 구속 또는 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더와, 상기 래치 홀더를 회전구동하도록 접촉하여 가압할 수 있게 위치하는 네일과, 상기 네일에 결합되고 상기 네일을 통해 상기 래치 홀더를 회동시킬 수 있는 트립 바를 갖는 개폐기구와, 회로에 흐르는 이상전류를 감지하여 상기 개폐기구를 트립 위치로 구동하는 트립기구와, 상기 개폐기구와 트립기구를 내장하는 외함을 구비하는 배선용 차단기에 있어서,

   상기 레버에 고정 설치되어, 트립 동작시 온 및 오프 위치의 중간 회전위치인 트립 지시 위치로 상기 레버 및 상기 핸들을 회동하도록 안내하는 레버 핀; 및

   상기 래치의 일 면에 형성되고, 정확한 상기 트립 지시위치에서 상기 핸들이 정지하도록, 상기 레버 핀을 접촉하면서 안내하는 캠 면을 포함하고,

   상기 캠 면은,

   상기 래치의 상기 레버 핀을 대향하는 상측 면에 형성되고, 상기 트립 동작의 초기 위치 및 중간 위치에서 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 경사 면과, 상기 트립 동작의 완료시 상기 핸들이 지시하는 정확한 상기 트립 지시 위치에서 상기 레버 핀이 정지하도록 상기 레버 핀과 접촉되며 안내하는 중심점이 상기 상측 면의 외측 방에 있는 원호 면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트립 위치 지시 기구를 가진 배선용 차단기.

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