KR100955459B1 - 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기 - Google Patents

백래쉬가 방지되는 차량용 차단기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차단기 바가 정방향으로 회동할 때 흔들림이 방지되도록 하는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에 관한 것으로, 제어부의 제어신호에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하는 구동부가 설치되고, 구동부의 구동력에 의해 차단기 바를 회동시키는 차량용 차단기에 있어서, 구동부의 구동력을 전달받아 차단기 바를 회동시키되, 차단기 바가 위로 올라갈 때 일단부는 위로 올라가고, 타단부는 내려가는 샤프트크랭크; 및 샤프트크랭크의 타단부에 연결되어 있는 연결부, 연결부에 설치되어 있는 압축스프링, 압축스프링에 연장되어 형성되어 있는 인장스프링, 그리고 일측은 인장스프링에 설치되어 있고, 타측은 하우징에 연결되어 있는 고정부를 포함하는 메인탄성부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 차단기 바를 회동시키는 샤프트크랭크에 압축스프링과 인장스프링이 같이 형성된 메인탄성부를 연결하고, 인장스프링에 의해 차단기 바가 회동되면서 압축스프링이 압축되었다가, 차단기 바에 압축력을 제공함으로써 차단기 바의 흔들림이 방지되는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 제공할 수 있다.

Description

백래쉬가 방지되는 차량용 차단기{Crossing gate for vehicles with backlash preclusion}
본 발명은 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에 관한 것으로, 상세하게는 차단기 바가 정방향으로 회동할 때 흔들림이 방지되도록 하는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 차단 안전 차단기는 차량 차단기, 차량단속기, 차량 출입 게이트 등으로 명명되면서 주차장이나 특정 건물에 서의 차량 및 보행자의 통행을 확인하고 제어하기 위하여 사용되는 것이다. 그러므로, 통상 차량 및 보행자를 물리적으로 차단하기 위해 수평으로 길게 연장되어 있는 차단기 바와 상기 차단기 바를 상하 이동시키기 위한 구동수단이 장착된 플레이트로 구성되어 있다.
그리고, 차단기 바를 구동하기 위한 동력 발생원으로 모터가 사용되고 있으며, 모터의 회전운동을 필요에 따라 상, 하 직선운동으로 바뀌기 위하여 복수의 링크 및 크랭크 등이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 차량 차단 안전 차단기는 설치된 차단기 바가 상승했을 경우 백래쉬가 발생되어, 차단기 바가 많이 흔들리는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차단기 바를 회동시키는 샤프트크랭크에 압축스프링과 인장스프링이 같이 형성된 메인탄성부를 연결하고, 인장스프링에 의해 차단기 바가 회동되면서 압축스프링이 압축되었다가, 차단기 바에 압축력을 제공함으로써 차단기 바의 흔들림이 방지되는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기는, 제어부의 제어신호에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하는 구동부가 설치되고, 구동부의 구동력에 의해 차단기 바를 회동시키는 차량용 차단기에 있어서, 구동부의 구동력을 전달받아 차단기 바를 회동시키되, 차단기 바가 위로 올라갈 때 일단부는 위로 올라가고, 타단부는 내려가는 샤프트크랭크, 샤프트크랭크의 타단부에 연결되어 있는 연결부, 연결부에 설치되어 있는 압축스프링, 압축스프링에 연장되어 형성되어 있는 인장스프링, 그리고 일측은 인장스프링에 설치되어 있고, 타측은 하우징에 연결되어 있는 고정부를 포함하는 메인탄성부, 상기 구동부가 내장된 플레이트, 플레이트 상부에 구비되고, 차단기 바 및 샤프트 크랭크가 연결되는 회전축, 구동부에 연결되어 구동부의 회전력이 전달되는 모터크랭크 및 모터크랭크 및 샤프트크랭크의 일단부에 연결되며, 모터크랭크가 정방향 또는 역방향으로 회동할 때의 구동력에 의해 샤프트크랭크를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 조인트링크를 포함하고, 상기 압축스프링은, 코일과 코일 사이가 소정 간격으로 떨어지도록 형성되고, 차단기 바가 위로 올려진 후 회동이 멈춘 경우에 차단기 바에서 발생되는 관성모멘트를 상쇄시키는 탄성력을 제공하고, 상기 인장스프링은, 코일과 코일이 접면되도록 형성되고, 상기 플레이트는, 차단기 바가 정방향으로 회동 될 때의 위치 및 차단기 바가 역방향으로 회동 될 때의 위치를 설정하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하고, 상기 스토퍼는, 플레이트에 체결되는 브라켓 및 브라켓을 관통하여 체결되는 위치조정부를 포함하고, 차단기 바의 초기 위치를 설정할 때만 모터크랭크와 접면되는 것을 특징으로 하고, 상기 제어부는, 차단기 바의 초기 위치를 설정할 때, 스토퍼에 접면되는 모터크랭크의 위치가 기억되는 것을 특징으로 한다.
또한, 플레이트 전면에 체결되는 수용부, 수용부 내부에 구비되는 보조압축스프링, 일측은 보조압축스프링에 삽입되어 체결되고 타측은 수용부 외부로 표출되며 오목홈이 형성되는 압축대를 포함하는 보조탄성부, 조인트링크 일측에 형성되는 돌출부 및 돌출부 일측에 형성되는 이탈 방지부를 더 포함하고, 조인트링크가 정방향으로 회동하면 돌출부가 압축대의 오목홈에 접면되어 압축대가 밀리게 되고, 밀리게 되는 압축대에 의해서 보조압축스프링이 압축되는 것을 특징으로 한다.
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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차단기 바를 회동시키는 샤프트크랭크에 압축스프링과 인장스프링이 같이 형성된 메인탄성부를 연결하고, 인장스프링에 의해 차단기 바가 회동되면서 압축스프링이 압축되었다가, 차단기 바에 압축력을 제공함으로써 차단기 바의 흔들림이 방지되는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 나타 낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에 사용되는 메인탄성부를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 백래쉬가 방지되는 상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 하우징(100), 하우징(100)에 플레이트(200)가 구비되고, 플레이트(200) 내부에 모터 등의 구동부(300)가 구비된다.
플레이트(200)의 상부에는 회전축(360)이 구비되고, 회전축(360)의 일측에 차단기 바(900)가 연결되며, 회전축(360)의 타측은 샤프트 크랭크(370)가 연결된다.
이어서, 샤프트크랭크(370)의 일측에 조인트링크(350)가 연결되고, 조인트링크(350) 일측에 구동부(300)의 회전력이 전달되는 모터크랭크(330)가 연결된다.
여기서, 구동부(300)에는 구동축(310)이 연결되며, 구동축(310)에 모터크랭크(330)의 일측이 연결되는 것이다. 따라서, 모터크랭크(330)의 타측으로 조인트링크(350)의 일측이 연결되고, 조인트링크(350)의 타측은 샤프트크랭크(370)의 일측에 연결되는 것이다.
이어서, 샤프트크랭크(370)의 타측으로 메인탄성부(400)가 연결된다.
메인탄성부(400)는 일측은 압축력을 제공하는 압축스프링(410)으로 형성되고, 타측은 인장력을 제공하는 인장스프링(430)으로 형성된다.
압축스프링(410)은 메인탄성부(400)를 형성하는 코일과 코일 사이가 소정 간격으로 떨어지도록 형성되고, 인장스프링(430)은 메인탄성부(400)를 형성하는 코일과 코일이 접면되도록 형성된다.
이어서, 압축스프링(410)의 일측에 연결부(450)가 구비되어, 샤프트크랭크(370)의 타측에 연결되며, 인장스프링(430)의 타측에 고정부(470)가 구비되어 하우징(100) 연결된다.
아울러, 외부의 입력되는 동작 전원을 제어하여 구동부(300)의 구동력을 제어하되, 구동부(300)가 정방향 또는 역방향으로 회전하도록 제어하는 제어부(600)가 더 구비된다.
여기서, 정방향이란 시계 방향을 말하는 것이며, 역방향이란 정방향의 반대 즉, 반시계 방향을 말하는 것이다.
그래서, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 차단기 바(900)가 내려진 상태가 되면, 메인탄성부(400)의 압축스프링(410)과 인장스프링(430)이 늘어난 상태가 되며, 메인탄성부(400)는 샤프트크랭크(370)에 끌어당기는 힘 즉, 인장력을 제공하게 된다.
이어서, 차단기 바(900)를 올리기 위해, 구동부(300)가 역방향으로 회전하고, 구동축(310)에 연결된 모터크랭크(330)가 역방향으로 회동한다.
이어서, 모터크랭크(330)에 연결된 조인트링크(350)도 역방향으로 회동하게 되고, 조인트링크(350)에 연결된 샤프트크랭크(370)도 역방향으로 회동한다.
그리고, 메인탄성부(400)는 샤프트크랭크(370)에 인장력을 제공하는 상태이므로, 구동부(300)의 구동력과 메인탄성부(400)의 인장력이 합해져서 샤프트크랭 크(370)가 회동 되고, 샤프트크랭크(370)가 회동 됨에 따라, 회전축(360)이 회전하면서, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 차단기 바(900)가 올려지게 된다.
그런데, 차단기 바(900)는 완전히 올려진 후 회동이 멈추어도 관성에 의해서 흔들림이 발생하게 된다. 즉, 백래쉬가 발생하게 되는 것이다.
이때, 인장스프링(430)은 인장력을 제공하면서, 코일과 코일이 접면하게 되면 더 이상 인장력이 제공되지 않지만, 압축스프링(410)은 코일과 코일 사이가 접면되면서 소정 거리만큼 압축되었다가, 원상태로 복귀하기 위한 압축력이 생성된다. 그래서, 압축력은 샤프트크랭크(370)에 제공되고, 차단기 바(900)에 전달되어, 차단기 바(900)의 관성력을 상쇄시켜, 흔들림 즉, 백래쉬를 방지하게 되는 것이다.
이러한 것은, 차단기 바(900)의 관성 모멘트와 압축스프링(410)을 통하여 생성된 탄성력에 의한 모멘트가 서로 상쇄되는 현상이라 할 수 있다.
이어서, 차단기 바(900)를 내리기 위해, 구동부(300)가 정방향으로 회전하면 구동축(310)에 연결된 모터크랭크(330)가 정방향으로 회동한다.
이어서, 모터크랭크(330)에 연결된 조인트링크(350)도 정방향으로 회동하게 되고, 조인트링크(350)에 연결된 샤프트크랭크(370)도 정방향으로 회동한다.
이어서, 메인탄성부(400)는 샤프트크랭크(370)에 인장력을 제공하는 상태가 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 차단기 바의 위치 설정 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서, 차단기 바(900)가 내려진 상태 및 올려진 상태의 위치를 일정한 위치에 고정되도록 설정할 필요가 있다.
그래서, 플레이트(200)에 제1스토퍼(510) 및 제2스토퍼(530)를 구비하여, 차단기 바(900)의 올려진 상태 및 내려진 상태의 위치를 제어부(600)를 통하여 설정할 수가 있다.
제1스토퍼(510)는 차단기 바(900)의 올려진 상태를 설정하기 위한 것으로, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 플레이트(200)에 체결되는 제1브라켓(511), 제1브라켓(511)을 관통하여 체결되는 제1위치조정부(515)를 포함한다.
제2스토퍼(530)는 차단기 바(900)의 내려진 상태를 설정하기 위한 것으로, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 플레이트(200)에 체결되는 제2브라켓(531), 제2브라켓(531)을 관통하여 체결되는 제2위치조정부(535)를 포함한다.
먼저, 차단기 바(900)가 내려진 상태에서, 차단기 바(900)가 올려졌을 때의 위치를 설정하기 위해, 제어부(600)에 구비된 별도의 조작장치(미도시)를 조작하면, 구동부(300)가 구동되고, 차단기 바(900)를 역방향으로 천천히 회동시킨다.
이어서, 구동부(300)에 연결된 모터크랭크(330)도 회동되는데, 모터크랭크(330)가 제1스토퍼(510)의 제1위치조정부(515)에 접면하면, 제어부(600)는 구동부(300)의 회전을 정지시키고, 이때의 차단기 바(900)의 위치를 올려진 상태로 기억하게 된다.
이어서, 제어부(600)에 구비된 별도의 조작장치를 조작하여, 차단기 바(900) 를 정방향으로 천천히 회동시킨다.
이어서, 구동부(900)에 연결된 모터크랭크(330)도 회동되는데, 모터크랭크(330)가 제2스토퍼(530)의 제2위치조정부(535)에 접면하면, 제어부(600)는 구동부(300)의 회전을 정지시키고, 이때의 차단기 바(900)의 위치를 올려진 상태로 기억하게 된다.
이렇게 하여, 차단기 바(900)가 정방향으로 회동되어 내려졌을 때 및 차단기 바(900)가 역방향으로 회동되어 올려졌을 때의 위치를 설정할 수 있다.
여기서, 모터크랭크(330)는 차단기 바(900)의 올려졌을 때의 초기 위치 및 내려졌을 때의 초기 위치를 설정할 때만 제1스토퍼(510) 또는 제2스토퍼(530)와 접면하게 된다. 따라서, 초기 위치가 설정되고 나면, 이 후에 차단기 바(900)가 올려졌을 때 또는 내려졌을 때 모터크랭크(330)는 제1스토퍼(510) 또는 제2스토퍼(530)와 접면하지 않게 된다.
참고로, 제1위치조정부(515) 및 제2위치조정부(535)는 볼트 또는 나사 등이 될 수 있으며, 볼트 또는 나사 등의 길이 조절을 통하여 차단기 바(900)의 내려졌을 때의 위치 및 올려졌을 때의 위치를 설정할 수가 있다.
아울러, 제1위치조정부(515) 및 제2위치조정부(535)의 길이 조절을 통하여, 차단기 바(900)의 위치가 정해지면, 제1위치조정부(515) 및 제2위치조정부(535)에 제1너트(517) 및 제2너트(537)를 각각 체결하여, 제1위치조정부(515) 및 제2위치조정부(535)가 제1브라켓(511) 및 제2브라켓(531)에서 이탈되지 않도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 보조탄성부가 구비된 상태를 나타낸 단면도, 도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 보조탄성부가 작동된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 정전시에 차단기 바(900)가 자동으로 올려지도록 하기 위해, 보조탄성부(700)를 구비한다.
보조탄성부(700)는 플레이트(200)의 전면에 수용부(730)가 체결되고, 수용부(730) 내부에 코일과 코일 사이가 소정 간격으로 떨어져서 형성된 보조압축스프링(710)이 구비된다.
그리고, 수용부(730)에 압축대(750)가 연결되는데, 압축대(750)의 일측은 보조압축스프링(710)에 삽입되면서 체결되고, 압축대(750)의 타측은 수용부(730) 외부로 표출되고, 오목홈(770)이 형성된다.
수용부(730) 및 압축대(750)는 반원형상으로 제작될 수 있다.
한편, 모터크랭크(330)와 조인트링크(350)가 연결된 부분 즉, 조인트링크(350)의 일측에는 돌출부(800)가 형성되며, 돌출부(800)의 일측에는 이탈 방지부(830)가 형성된다.
그래서, 조인트링크(350)가 정방향으로 회동하면, 돌출부(800)가 압축대(750)의 오목홈(770)에 접면되면서 압축대(750)가 밀리게 되고, 압축대(750)에 의해서 보조압축스프링(710)이 압축되는 것이다. 여기서, 이탈 방지부(830)가 구비되어 있어서, 돌출부(800)로부터 압축대(750)가 이탈되지 않게 된다.
그래서, 평상시에 구동부(300)의 정방향 또는 역방향 회전에 따라 조인트링크(350)도 정방향 또는 역방향으로 회동하게 되고, 조인트링크(350)가 정방향으로 회동하면서 보조압축스프링(710)을 압축하게 된다. 반대로, 조인트링크(350)가 역방향으로 회동하면서 보조압축스프링(710)의 압축력을 풀게 된다.
이러한 과정을 반복하다가, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 조인트링크(350)가 정방향으로 회동 되어 보조압축스프링(710)을 압축하게 되고, 차단기 바(900)가 내려진 상태에서 정전이 될 수가 있다.
정전이 되면 구동부(300)가 정지되고, 구동부(300)에 구비된 감속수단(미도시) 또한 기능이 정지되어, 외부의 물리적인 힘이 작용 되면 쉽게 회전될 수 있는 상태로 된다.
이때, 보조탄성부(700)의 보조압축스프링(710)은 조인트링크(350)에 의해서 압축된 상태이기 때문에, 조인트링크(350)에 압축력을 제공하고 있다.
따라서, 구동부(300)의 감속 기능이 없어졌기 때문에, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 압축된 보조압축스프링(710)의 압축력에 의해 압축대(750)가 돌출부(800)를 밀쳐내게 되고, 이 밀쳐내는 힘에 의해 조인트링크(350)가 회동 된다.
조인트링크(350)가 역방향으로 회동함에 따라 조인트링크(350)에 연결된 샤프트크랭크(370)도 역방향으로 회동한다.
여기서, 보조압축스프링(710)의 압축력은 한계가 있기 때문에 차단기 바(900)가 완전하게 올려질 수 없게 된다.
이때, 샤프트크랭크(370)의 타측에 연결된 메인탄성부(400)의 인장력에 의해 샤프트크랭크(370)의 타측이 당겨지고, 당겨지는 이 힘에 의해 샤프트크랭크(370)가 완전히 회동한다.
샤프트크랭크(370)가 회동함에 따라 샤프트크랭크(370)에 연결된 회전축(360)이 역방향으로 회전하고, 이에 따라 회전축(360)에 연결된 차단기 바(900)가 회동 되어 완전하게 올라간 상태가 된다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기를 나타낸 단면도,
도 3은 도2에 나타낸 메인탄성부를 축 방향으로 90°회전시켜서 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 백래쉬가 방지되는 상태를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 차단기 바의 위치 설정 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 보조탄성부가 구비된 상태를 나타낸 단면도,
도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기에서 보조탄성부가 작동된 상태를 나타낸 단면도이다.

Claims (6)

  1. 제어부의 제어신호에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하는 구동부가 설치되고, 구동부의 구동력에 의해 차단기 바를 회동시키는 차량용 차단기에 있어서,
    구동부의 구동력을 전달받아 차단기 바를 회동시키되, 차단기 바가 위로 올라갈 때 일단부는 위로 올라가고, 타단부는 내려가는 샤프트크랭크;
    샤프트크랭크의 타단부에 연결되어 있는 연결부, 연결부에 설치되어 있는 압축스프링, 압축스프링에 연장되어 형성되어 있는 인장스프링, 그리고 일측은 인장스프링에 설치되어 있고, 타측은 하우징에 연결되어 있는 고정부를 포함하는 메인탄성부;
    상기 구동부가 내장된 플레이트;
    플레이트 상부에 구비되고, 차단기 바 및 샤프트 크랭크가 연결되는 회전축;
    구동부에 연결되어 구동부의 회전력이 전달되는 모터크랭크; 및
    모터크랭크 및 샤프트크랭크의 일단부에 연결되며, 모터크랭크가 정방향 또는 역방향으로 회동할 때의 구동력에 의해 샤프트크랭크를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 조인트링크; 를 포함하고,
    상기 압축스프링은,
    코일과 코일 사이가 소정 간격으로 떨어지도록 형성되고, 차단기 바가 위로 올려진 후 회동이 멈춘 경우에 차단기 바에서 발생되는 관성모멘트를 상쇄시키는 탄성력을 제공하고,
    상기 인장스프링은,
    코일과 코일이 접면되도록 형성되고,
    상기 플레이트는,
    차단기 바가 정방향으로 회동 될 때의 위치 및 차단기 바가 역방향으로 회동 될 때의 위치를 설정하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하고,
    상기 스토퍼는,
    플레이트에 체결되는 브라켓 및 브라켓을 관통하여 체결되는 위치조정부; 를 포함하고, 차단기 바의 초기 위치를 설정할 때만 모터크랭크와 접면되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제어부는,
    차단기 바의 초기 위치를 설정할 때, 스토퍼에 접면되는 모터크랭크의 위치가 기억되는 것을 특징으로 하는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기.
  2. 제 1항에 있어서,
    플레이트 전면에 체결되는 수용부, 수용부 내부에 구비되는 보조압축스프링, 일측은 보조압축스프링에 삽입되어 체결되고 타측은 수용부 외부로 표출되며 오목홈이 형성되는 압축대를 포함하는 보조탄성부;
    조인트링크 일측에 형성되는 돌출부; 및
    돌출부 일측에 형성되는 이탈 방지부; 를 더 포함하고,
    조인트링크가 정방향으로 회동하면 돌출부가 압축대의 오목홈에 접면되어 압축대가 밀리게 되고, 밀리게 되는 압축대에 의해서 보조압축스프링이 압축되는 것을 특징으로 하는 백래쉬가 방지되는 차량용 차단기.
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