KR101193450B1 - 습동부 밀착하중 균일화를 위한 가동접촉자 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로차단기의 가동접촉자 어셈블리에 관한 것으로서, 회전축을 중심으로 회동가능하고 원호 모양의 슬릿이 형성되는 가동접촉자와, 상기 가동접촉자의 회동을 허용하면서 상기 가동접촉자에 접촉하여 통전 경로를 제공하고 상기 슬릿과 대응하는 위치에 홀이 형성되는 연결체와, 상기 연결체의 홀과 상기 가동접촉자의 슬릿을 관통하여 설치되는 체결구 및 상기 체결구에 끼워지고 상기 체결구의 일단을 지지점으로 하여 상기 연결체와 상기 가동접촉자가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 스프링을 포함함으로써, 가동접촉자와 연결체 사이에 틈이 발생하지 않으면서도 가동접촉자가 원활하게 회동하는 것이 가능하다.

Description

습동부 밀착하중 균일화를 위한 가동접촉자 어셈블리{SLIDE TYPE MOVABLE CONTACTOR ASSEMBLY FOR BALANCED CONTACT FORCE}

본 발명은 회로용 차단기의 가동접촉자 어셈블리에 관한 것으로서, 상세하게는 회로용 차단기의 습동부 구조에 가해지는 밀착하중 균일화를 위한 가동접촉자 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 회로용 차단기는 빌딩, 공장, 선박 등의 분전반의 계통 보호를 위하여 전기 회로에 설치하고 과부하, 과전류 또는 단락전류와 간이 선로에 나타나는 위험 전류를 차단함으로써 하위단 또는 부하를 보호하는 소자이다.

도 1은 종래기술에 의한 회로용 차단기의 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 사시도이다.

도면을 참조하면 종래기술에 의한 회로용 차단기의 가동접촉자 어셈블리는 연결체(20)가 가동접촉자(10)의 양측을 지지하는 상태에서 회전축(50)이 결합되어 가동접촉자(10)가 연결체(20) 내에서 슬라이딩하는 구조로 이루어진다.

이 때 회전축(50)의 양단에는 접촉스프링(80)이 삽입된 상태에서 캠플레이트(70)가 접촉스프링(80)을 가압하도록 결합됨으로써 접촉스프링(80)이 연결체(20)를 가압하여 가동접촉자(10)와 연결체(20)의 결합구조를 밀착시켜 준다.

하지만 연결체(20)의 두께가 두꺼울 경우 텐션(접촉스프링(80)에 의해 연결체(20)가 밀리는 힘)이 부족하게 되고 연결체(20)의 두께가 얇을 경우 텐션이 과도하게 되므로 접촉스프링(80)의 가압력만으로는 가동접촉자(10)와 연결체(20)가 일정한 압력으로 밀착되기 어렵다.

특히 연결체(20)의 두께가 두꺼울 경우에는 상술한 바와 같이 텐션이 부족하게 되므로 가동접촉자(10)와 연결체(20) 사이에 틈이 발생할 수 있고 틈이 발생하는 경우에는 가동접촉자(10)로부터 연결체(20)로 전류가 원활하게 흐르지 못하여 저항이 발생하게 되고 발생된 저항은 높은 열을 발생시켜 제품특성에 악영향을 미칠수 있다.

따라서 가동접촉자(10)와 연결체(20) 사이에 틈이 발생하지 않으면서도 가동접촉자(10)가 원활하게 회동하는 것이 가능한 방안이 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가동접촉자와 연결체 사이에 틈이 발생하지 않으면서도 가동접촉자가 원활하게 회동하는 것이 가능한 가동접촉자 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 가동접촉자 어셈블리는, 회전축을 중심으로 회동가능하고 원호 모양의 슬릿이 형성되는 가동접촉자와, 상기 가동접촉자의 회동을 허용하면서 상기 가동접촉자에 접촉하여 통전 경로를 제공하고 상기 슬릿과 대응하는 위치에 홀이 형성되는 연결체와, 상기 연결체의 홀과 상기 가동접촉자의 슬릿을 관통하여 설치되는 체결구 및 상기 체결구에 끼워지고 상기 체결구의 일단을 지지점으로 하여 상기 연결체와 상기 가동접촉자가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 스프링을 포함한다.

상기 가동접촉자 어셈블리는, 상기 체결구가 일정한 길이의 체결구간을 가지도록 이루어질 수 있다.

상기 가동접촉자 어셈블리는, 상기 체결구가 리벳으로서, 일정한 길이의 체결구간 외측이 압착 변형될 수 있다.

상기 가동접촉자 어셈블리는, 상기 체결구가 나사로서, 일정한 길이의 체결구간 외측으로 나사산이 형성될 수 있다.

상기 가동접촉자 어셈블리는, 상기 스프링이 판스프링일 수 있다.

상기 가동접촉자 어셈블리는, 상기 체결구에 끼워지고 스프링과 반대측에서 상기 연결체와 상기 가동접촉자가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 와셔가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 가동접촉자 어셈블리에 따르면, 가동접촉자와 연결체 사이에 틈이 발생하지 않으면서도 가동접촉자가 원활하게 회동하는 것이 가능한 가동접촉자 어셈블리를 제공한다.

도 1은 종래기술에 의한 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리에 사용되는 체결구를 나타내는 도면으로서, 도 4a는 체결구가 리벳인 경우를 나타내는 도면이고 도 4b는 체결구가 볼트 및 너트인 경우를 나타내는 도면.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리를 나타내는 분해사시도이다.

도면을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리는 가동접촉자(10)와, 연결체(20)와, 체결구(30) 및 스프링(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 가동접촉자(10)는 회전축(50)을 중심으로 회동가능하고 원호 모양의 슬릿(11)이 형성된다. 상기 가동접촉자(10)는 일반적으로 구리와 같은 도체로 이루어진다.

도면을 참조하면, 상기 가동접촉자(10)는 상대되는 고정접촉자(미도시)와 접촉하는 투입위치 또는 상기 고정접촉자로부터 분리되는 차단위치로 회전축(50)을 중심으로 회동가능하도록 이루어진다.

가동접촉자(10)의 이러한 회동은 잘 알려져 있는 바와 같이 수동조작 핸들을 통한 수동조작에 의해 수행될 수 있고, 트립기구의 트리거동작에 의한 개폐기구의 트립스프링의 방세 탄성에너지를 이용한 자동동작(trip 동작)에 의해 수행될 수 있다.

또한 상기 가동접촉자(10)의 회전축(50)이 결합되는 하부에 원호 모양의 슬릿(11)이 형성된다. 상기 슬릿(11)에는 후술하는 체결구(30)가 관통하여 결합되고 슬릿(11)이 원호 모양으로 형성됨으로써 체결구(30)가 슬릿(11) 내에 위치한 상태에서 가동접촉자(10)가 자유롭게 회동하는 것이 가능하다.

상기 연결체(20)는 상기 가동접촉자(10)의 회동을 허용하면서 상기 가동접촉자(10)에 접촉하여 통전 경로를 제공하고 상기 슬릿(11)과 대응하는 위치에 홀(41)이 형성된다.

도면을 참조하면, 연결체(20)는 대략 'U'자 모양으로 형성되고 움푹 들어간 부분에 상기 가동접촉자(10)의 일단부가 끼워지고 힌지결합된다. 이 때 연결체(20)는 가동접촉자(10)의 좌우 양측에서 가동접촉자(10)의 회동을 허용하면서 가동접촉자(10)에 접촉하여 통전경로를 제공한다.

상술한 설명에서, 통전경로를 제공한다는 것은 전력회로의 예를 들면 전원 측에 전기적으로 접속된 고정접촉자(미도시)와, 가동접촉자(10)와, 연결체(20) 및 연선(미도시)과 같은 도체를 통해 최종적으로 부하 측으로 전류가 흘러 전력이 공급될 수 있는 것을 의미한다.

따라서 연결체(20)의 경우도 가동접촉자(10)와 마찬가지로 구리와 같은 도체로 구성된다. 또한 도시된 바와 같이, 연결체(20)에는 회전축(50)이 통과하는 축홀(23) 및 후술하는 체결구(30)가 통과하는 체결홀(21)이 형성된다.

상기 체결구(30)는 상기 연결체(20)의 체결홀(21)과 상기 가동접촉자(10)의 슬릿(11)을 관통하여 설치되고 상기 연결체(20)와 가동접촉자(10)가 밀착하여 결합하도록 하는 기능을 한다.

도면을 참조하면 상기 체결구(30)는 상기 가동접촉자(10)가 상기 연결체(20)에 끼워지고 상기 가동접촉자(10)의 슬릿(11)의 위치와 상기 연결체(20)의 홀(41)의 위치가 일치하도록 한 상태에서 연결체(20)의 홀(41)과 상기 가동접촉자(10)의 슬릿(11)을 관통하도록 결합된다.

또한 상기 체결구(30)는 머리(31, 35)와 몸체(32, 36)로 이루어지는 체결부와 체결부와 결합하여 체결대상물을 고정시켜 주는 고정부(33)로 이루어진다. 체결부의 머리(31, 35)의 직경은 몸체의 직경보다 더 크도록 이루어진다.

이 때 상기 체결구(30)는 일정한 길이의 체결구간(321, 361)을 가지도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리에 사용되는 체결구를 나타내는 도면으로서, 도 4a는 체결구가 리벳인 경우를 나타내는 도면이고 도 4b는 체결구가 볼트와 너트인 경우를 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 상기 체결구 중의 한 예로서 리벳이 도시되어 있다. 도면을 참조하면 상기 리벳의 몸체(32)는 체결구간(321)과 외측구간(322)으로 이루어지고 상기 체결구간(321)과 외측구간(322)은 예를 들어 경계부분의 외주에 돌출부 또는 오목부를 형성하여 구분할 수도 있고 체결구간(321)과 외측구간(322)에 단차를 형성함으로써 구분할 수도 있다. 이 때 체결구간(321)은 항상 일정한 길이를 가지도록 한다.

상기와 같은 리벳을 사용하여 연결체(20)와 가동접촉자(10)를 체결하고 체결이 완료된 후 외측구간(322)을 압착 변형시키면 체결구간(321)을 일정하게 하여 체결하는 것이 가능하다.

상술한 설명에서는 상기 리벳의 외측구간(322)을 압착 변형하는 것으로 설명하였으나 링부재(33)를 체결구간(321)까지 압입체결하여 고정시키는 것도 가능하다.

도 4b를 참조하면, 상기 체결구 중의 한 예로서 나사가 도시되어 있다. 도면을 참조하면 상기 나사의 몸체는 체결구간(361)과 외측구간(362)으로 이루어지고 상기 체결구간(361)에는 나사산이 형성되지 않고 외측구간(362)에만 나사산이 형성된다. 이 때 체결구간(361)은 항상 일정한 길이를 가지도록 한다.

상기와 같은 나사를 사용하여 연결체(20)와 가동접촉자(10)를 결합시키고 결합이 완료된 후 외측구간(362)에 너트(37)를 체결하면 체결구간(361)을 일정하게 하는 것이 가능하다.

상기 스프링(40)은 상기 체결구(30)에 끼워지고 상기 체결구(30)의 일단을 지지점으로 하여 상기 연결체(20)와 상기 가동접촉자(10)가 접촉상태를 유지하도록 가압한다.

도면을 참조하면 상기 스프링(40)은 판스프링으로서 중앙에 사각형의 홀(41) 형성되고, 상기 체결구(30)에 끼워진 상태에서 상기 체결구(30)가 연결체(20)와 가동접촉자(10)에 체결됨으로써 연결체(20)의 일측면에 접촉하는 상태가 된다.

이 때 체결구(30)의 외측구간(322, 362)을 압착 변형시키거나 외측구간(322, 362)에 링(33)이나 너트(37) 등의 고정부가 체결되는 경우에는 상기 판스프링은 가압되게 되고 결과적으로 변형 또는 체결이 종료되었을 때 상기 체결구(30)의 머리(31, 35)를 지지점으로 하여 상기 연결체(20)와 상기 가동접촉자(10)가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 상태가 된다.

또한 판스프링의 경우 코일스프링에 비해 면적대비 가압력이 강하고 스프링(40)과 연결체(20) 및 가동접촉자(10)는 체결구간(321, 361) 내에서 결합하기 때문에 연결체(20)의 두께에 대응하여 연결체(20)와 가동접촉자(10)가 일정한 접촉상태를 유지하도록 가압하는 것이 가능하다.

이 때 연결체(20)에 있어서, 스프링(40)과 접촉하는 면의 반대측 면에 와셔(60)를 체결구(30)에 끼워 위치하도록 하는 경우 상기 연결체(20)와 상기 가동접촉자(10)가 더욱 안정적으로 접촉상태를 유지하도록 하는 것이 가능하다.

다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 가동접촉자 어셈블리의 조립방법 및 작동에 대하여 설명한다.

먼저 가동접촉자(10)와 연결체(20)를 결합시키고 가동접촉자(10)의 축홀(13)과 연결체(20)의 축홀(23)이 서로 통하는 위치가 되도록 위치시킨 상태에서 회전축(50)을 연결체(20)와 가동접촉자(10)의 축홀(13, 23)에 삽입하여 결합시킨다.

다음으로 가동접촉자(10)의 슬릿(11)과 연결체(20)의 체결홀(21) 및 판스프링(40)의 홀(41)이 서로 통하는 위치가 되도록 위치시킨 상태에서 체결구(30)를 체결하고 체결구(30)의 외측구간을 압착 변형시켜 판스프링(40)이 연결체(20)와 가동접촉자(10)의 결합상태를 가압하도록 한다.

이러한 조립상태의 가동접촉자 어셈블리는 투입 또는 트립상태시에 가동접촉자(10)가 회전축(50)을 중심으로 회동하게 된다.

이 때 체결구(30)의 체결구간(321, 361) 내에 판스프링(40)과 연결체(20) 및 가동접촉자(10)가 위치하게 되므로 판스프링(40)이 연결체(20)와 가동접촉자(10)가 적절한 접촉상태를 유지하도록 가압하게 된다.

또한 가동접촉자(10)에는 원호 모양의 슬릿(11)이 형성되므로 가동접촉자(10)가 체결구(30)에 간섭받지 않고 원활하게 회동하는 것이 가능하다.

이에 따라 가동접촉자(10)와 연결체(20) 사이에 틈이 발생하지 않으면서도 가동접촉자(10)가 원활하게 회동하는 것이 가능한 가동접촉자 어셈블리를 구현할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 가동접촉자 11 : 슬릿
13 : 축홀 20 : 연결체
21 : 체결홀 23 : 축홀
30 : 체결구 33 : 링
37 : 너트 40 : 스프링(판스프링)
41 : 홀 50 : 회전축
60 : 와셔 70 : 캠플레이트
80 : 접촉스프링 321, 361 : 체결구간
322, 362 : 외측구간

Claims (6)

1. 회로차단기의 가동접촉자 어셈블리에 있어서,
   회전축을 중심으로 회동가능하고 원호 모양의 슬릿이 형성되는 가동접촉자;
   상기 가동접촉자의 회동을 허용하면서 상기 가동접촉자에 접촉하여 통전 경로를 제공하고 상기 슬릿과 대응하는 위치에 홀이 형성되는 연결체;
   상기 연결체의 홀과 상기 가동접촉자의 슬릿을 관통하여 설치되는 체결구; 및
   상기 체결구에 끼워지고 상기 체결구의 일단을 지지점으로 하여 상기 연결체와 상기 가동접촉자가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 스프링;을 포함하고,
   상기 스프링은 판스프링으로 형성되고,
   상기 체결구(30)는 상기 판스프링(40)의 홀(41), 상기 연결체(20)의 체결홀(21) 및 상기 가동접촉자(10)의 슬릿(11)을 연이어져 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 가동접촉자 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결구는 일정한 길이의 체결구간을 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가동접촉자 어셈블리
3. 제2항에 있어서,
   상기 체결구는 리벳으로서, 일정한 길이의 체결구간 외측이 압착 변형되는 것을 특징으로 하는 가동접촉자 어셈블리.
4. 제2항에 있어서,
   상기 체결구는 나사로서, 일정한 길이의 체결구간 외측으로 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 가동접촉자 어셈블리.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 체결구에 끼워지고 스프링과 반대측에서 상기 연결체와 상기 가동접촉자가 접촉상태를 유지하도록 가압하는 와셔가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가동접촉자 어셈블리.

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