KR101195285B1 - 스위칭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정지위치와 작동위치를 취할 수 있는 작동부재를 포함하는 제1 조립체(1), 제1 조립체(1) 상에 장착되어, 작동부재(10)의 위치에 따라 전기회로를 각각 개방 또는 폐쇄하기 위해 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 고정접점(201)에 대해 작동되는 가동접점(221)을 지지하는 가동 브리지(22)를 포함하는 제2 조립체(2)를 포함하고, 가동 브리지(22)는 회전축(A)을 중심으로 회전시 작동가능하고 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절될 때 전기회로를 개방하기 위해 제2 위치를 취할 수 있는 스위칭 장치에 관한 것이다.

Description

스위칭 장치{SWITCHING DEVICE}
본 발명은 스위칭 장치(switching device)에 관한 것이다. 본 발명은 더 상세하게는 비상정지(emergency stop) 타입의 스위칭 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비상정지장치는 작동부재(actuation member)를 지지하는 제1 조립체와 제1 조립체 상에 장착되도록 설계되는 접촉블록(contact block)으로 형성되는 제2 조립체를 포함한다. 접촉블록은 전기회로를 각각 폐쇄하거나 개방하기 위해 폐쇄위치(closed position)와 개방위치(open position) 사이에서 고정접점(fixed contacts)에 대해 작동부재에 의해 작동되는 가동접점(movable contacts)을 지지하는 가동 브리지(movable bridge)를 포함한다. 비상정지장치에 있어서, 상기한 접점들은 상시 폐타입(normally closed type)을 갖는다.
상기 장치를 장착할 때, 제1 조립체와 제2 조립체는 벽의 어느 한쪽에 기계적으로 장착된다. 따라서 접촉블록은 사용자에게 육안으로 보이지 않는다. 따라서 사용자는, 제1 조립체가 제2 조립체 상에 정확하게 장착되는지를 항상 안다는 것은 가능하지 않다. 그러나 상기 조립체들 중 어느 하나에 대해 다른 하나를 결합해제(uncoupling)하면 더 이상 장치가 정확하게 작동하지 않게 된다. 비상정지장치가 안전 기능을 수행하도록 설계되어 있으므로, 이러한 장치는 정확하게 작동되어야 한다. 따라서 이를 위해, 제1 조립체가 제2 조립체에 정확하게 결합되도록 보장할 필요가 있다.
미국특허 제6,198,058호 및 독일특허 제4101493호로부터, 제2 조립체에의 제1 조립체의 결합(coupling)을 모니터링(moritoring)하는 것을 가능하게 하는 장치가 잘 알려져 있다. 이러한 2개의 특허에 있어서, 상시 폐접점(normally closed contacts)의 세트와 상시 개접점(normally open contacts)의 세트는 제어될 전기회로에 직렬로 배치된다. 제1 조립체가 제2 조립체 상에 장착될 때, 상시 개접점은 폐쇄됨으로써 2개의 조립체가 정확하게 장착되도록 보장하는 것을 가능하게 한다. 정상 작동(normal operation) 시에, 작동부재에 가해지는 압력이 있으면, 상시 폐접점은 개방된다.
본 발명의 목적은, 제1 조립체가 제2 조립체 상에 정확하게 장착되도록 보장하는 것을 가능하게 하는 새로운 해결책을 제안하는 데 있다. 이러한 해결책은 작동하기가 간단하고 제한된 공간에서 달성된다.
상기 목적은,
- 정지위치와 작동위치를 취할 수 있는 작동부재를 포함하는 제1 조립체,
- 상기 제1 조립체 상에 장착되어, 작동부재의 위치에 따라 전기회로를 각각 개방 또는 폐쇄하기 위해 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 고정접점에 대해 작동되는 가동접점을 지지하는 가동 브리지를 포함하는 제2 조립체,
를 포함하고,
- 상기 가동 브리지는 회전축을 중심으로 회전가능하고 제1 조립체가 제2 조립체로부터 기계적으로 단절될 때 전기회로를 개방하기 위해 제3 위치를 취할 수 있는 스위칭 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 제2 조립체는 그 회전축의 어느 한쪽으로 대향하는 방향으로 가동 브리지에 작용하기 위한 작동수단을 포함한다. 이러한 작동수단은 예를 들면, 가동 브리지의 3개의 위치에 대응하는 3개의 위치 사이에서 작동될 수 있는 푸시 버튼(push-button)에 포함된다.
본 발명의 특정한 특징에 따르면, 작동수단은 예를 들면 푸시버튼 상에 구비된 2개의 캠을 포함하고 그 2개의 캠 사이에 가동 브리지가 삽입된다.
본 발명의 다른 특정한 특징에 따르면, 제2 조립체는 평행이동(translation) 시에 푸시버튼을 밀어내는 제1 스프링을 포함한다. 이 제1 스프링은 예를 들면 나선형으로 형성된다.
본 발명의 또 다른 특정한 특징에 따르면, 제2 조립체는 가동 브리지를 그 폐쇄위치까지 밀어내는 제2 스프링을 포함한다. 이 제2 스프링은 예를 들면 판(leaf) 형으로 형성된다.
본 발명의 또 다른 특정한 특징에 따르면, 가동 브리지는 회전축의 어느 한쪽과 회전축을 중심으로 회전하기 위해 장착된 지지플레이트(support plate)의 2개의 대향면(opposite faces)에 배치되는 2개의 가동접점을 포함한다.
본 발명에 따르면, 가동 브리지에 의해 취해지는 3개의 위치는 다르며, 가동 브리지에 의해 취해지는 3개의 위치는 전기회로의 제2 개방위치이다.
제1 조립체와 제2 조립체에 의해 형성되는 스위칭 장치는 예를 들면 비상정지장치이다.
본 발명에 따르면, 종래기술과 비교하여, 본 발명은 동일한 가동 브리지를 사용함으로써 제2 조립체 상에의 제1 조립체의 장착을 모니터링하는 기능과 비상정지 타입의 스위칭 장치의 정상적인 기능 양쪽을 수행할 수 있다는 이점이 있다. 결과적으로, 고정접점과 가동접점이 함께 용접(welding)되더라도, 작동부재의 작동은 이 접점들을 개방시키는 것을 가능하게 할 것이다. 한편, 종래기술에 있어서, 2가지 기능이 2개의 별개의 가동 브리지의 도움으로 수행되므로, 헤드(head)의 장착을 모니터링하기 위해 사용되는 상시 개접점이 함께 용접되는 경우, 작동부재의 작동은 그 기능들을 분리하는데 사용될 수 없다. 따라서 제2 조립체 상에의 제1 조립체의 장착을 모니터링하는 기능은 더 이상 수행될 수 없다.
다른 특징과 이점들은 예로서 첨부한 도면에 의해 예시된 실시형태를 참조함으로써 이하의 상세한 설명으로 나타날 것이다.
도 1(a)는 본 발명의 스위칭 장치의 2개의 별개의 조립체를 나타낸 도면.
도 1(b)는 제2 조립체 상에 정확하게 장착된 스위칭 장치의 제1 조립체를, 작동부재가 정지위치에 있는 상태로 나타낸 도면.
도 1(c)는 제2 조립체 상에 정확하게 장착된 스위칭 장치의 제1 조립체를, 작동부재가 작동위치에 있는 상태로 나타낸 도면.
도 2a 내지 도 2c는 도 1(a) 내지 도 1(c)에 나타낸 3가지 상태에서 제2 조립체를 상세히 확대한 도면.
도 3은 스위칭 장치의 제2 조립체에 사용되는 푸시버튼의 사시도.
본 발명은 스위칭 장치, 더 상세하게는 비상정지장치에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 비상정지 타입의 스위칭 장치는 2개의 별개의 조립체(1, 2)를 포함한다.
제1 조립체(1)는 전기회로를 개방하기 위해 축(X)을 따라 오퍼레이터에 의해 비상시에 눌러지도록 설계된 작동부재(10)를 포함한다. 이에 따라 작동부재(10)는, 전기회로가 폐쇄상태로 되도록 그 작동부재가 눌러지지 않는 정지위치(도 1(b))와, 전기회로를 개방하도록 그 작동부재가 눌러지는 작동위치(도 1(c))를 취할 수 있다.
제2 조립체(2)는 전기회로(도시하지 않음)를 제어하기 위해 설계된 접촉블록이다. 접촉블록은 대개는, 작동부재(10)가 작용하는 푸시버튼(21)과 가동접점(221)을 지지하는 가동 브리지(22)를 포함하는 하우징(20)을 구비하며, 상기 가동 브리지(22)는 각각 작동부재(10)의 위치에 따라 전기회로를 폐쇄하거나 개방하도록 하기 위해 폐쇄위치와 작동위치 사이에서 고정접점(201)에 대해 움직이게 된다. 작동부재(10)가 정지위치에 있을 때, 가동 브리지(22)는 전기회로의 폐쇄위치에 있고(도 1(b)), 작동부재(10)가 폐쇄위치에 있을 때, 가동 브리지(22)는 전기회로의 개방위치에 있다(도 1(c)).
본 발명의 스위칭 장치는 또한 제2 조립체(2)가 제1 조립체(1)에 정확하게 결합되는지를 모니터링할 수 있게 하는 수단을 포함한다.
이러한 수단은, 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절되는 동안 전기회로를 개방상태로 유지하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 제2 조립체(2)의 가동 브리지(22)는 로터리 타입(rotary type)이고 작동부재(10)의 작동축(X)에 수직한 평면에 포함되는 회전축(A)을 중심으로 회전될 수 있다. 본 발명에 따르면, 가동 브리지(22)는 그 회전축을 중심으로 3개의 다른 위치를 취할 수 있다(도 2a 내지 도 2c). 따라서 가동 브리지(22)는, 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착되고 작동부재(10)가 정지위치에 있을 때 상기 폐쇄위치(도 1(b))를 취하며, 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착되고 작동부재(10)가 작동위치와 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절되는 제3 위치(도 1(a))에 있을 때 상기 개방위치(도 1(c))를 취한다. 따라서, 이 제3 위치에 의해, 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착되지 않으면, 전기회로는 개방상태로 있게 된다. 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착될 때, 가동 브리지(22)는 그 폐쇄위치로 이동되고 이에 따라 비상정지장치는 그 기능을 수행할 수 있다.
더 구체적으로는, 가동 브리지(22)는 지지부(23)를 중심으로 회전하기 위해 장착되는 플레이트(220)를 포함하고, 상기 플레이트(220)는 가동접점(221)을 각각 지지하는 2개의 대향면을 지지하며, 2개의 가동접점(221)은 회전축(A)의 어느 한쪽 으로 각 대향면에 배치된다. 각 가동접점(221)에 대향하여, 제2 조립체(2)의 하우징(20)은 제어될 전기회로에 접속되는 고정접점(201)을 포함한다. 가동 브리지(22)는 그 폐쇄위치까지 반시계 방향으로 그 회전축(A)을 중심으로 가동 브리지(22)를 밀어내는 스프링, 예를 들면 판 형태의 스프링(24) 상에 장착되고, 상기 스프링(24)은 가동 브리지의 지지부(23)와 플레이트(220) 사이에 수용된다.
푸시버튼(21)은 또한 예를 들면 나선 형태의 스프링(25) 상에 장착되는데, 이 스프링(25)은 제2 조립체(2)의 하우징의 바닥에 수용되고 2개의 조립체(1, 2)가 함께 결합될 때 작동부재(10)의 이동에 대항하여 축(X)을 따라 평행이동시 푸시버튼(21)을 밀어낸다. 슬라이드(slide)에 의해, 푸시버튼(21)은 축(X)을 따라 평행이동시 제2 조립체(2)의 하우징(20) 상에 형성된 홈(groove) 안으로 안내된다.
본 발명에 따르면, 제2 조립체(2)는 또한 축(X)에 평행한 방향과 그 반대방향으로 그 회전축(A)의 어느 한쪽으로 가동 브리지에 작용함으로써 그 위치들 사이에서 가동 브리지(22)를 회전시키게 할 수 있는 작동수단을 포함한다. 이러한 작동수단은 푸시버튼(21)에 구비되는 2개의 캠(210, 211)(도 3)을 포함한다. 가동 브리지는 푸시버튼(21)의 2개의 캠(210, 211) 사이에 삽입됨으로써, 푸시버튼의 제1 캠(210)이 회전축(A)의 한쪽으로 가동 브리지의 플레이트(220)의 제1 면에 가압될 수 있고 이에 의해 가동 브리지를 시계방향(S2)으로 회전시킬 수 있고, 또한 푸시버튼의 제2 캠(211)이 회전축(A)의 다른 쪽으로 가동 브리지(22)의 플레이트(220)의 반대 면을 향해 가압될 수 있고 이에 의해 가동 브리지를 시계방향(S2)으로 회전시킬 수 있다. 따라서 2개의 캠(210, 211)은 시계방향(S2)으로 가동 브리지를 회전시키지만, 푸시버튼(21)의 위치에 따라 상기 2개의 캠은 가동 브리지(22)의 플레이트(220)의 2개의 대향면과 가동 브리지(22)의 회전축(A)의 어느 한쪽에 대해 축(X)에 실질적으로 평행하므로, 가동 브리지에 대해 2개의 별개의 위치(도 2a와 도 2c)를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가동 브리지(22)에 의해 취해지는 3개의 별개의 위치는 푸시버튼(21)에 의해 취해지는 3개의 위치에 대응한다. 이 3개의 위치에 대하여는 아래에 설명한다.
제1 조립체(1)가 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절될 때, 푸시버튼(21)은 나선형 스프링(25)에 의해 하우징(20)의 외측을 향해 밀어진다. 다음으로, 푸시버튼의 제1 캠(210)은 회전축(A)의 한쪽과 가동 브리지(22)의 플레이트(220)의 제1 면으로 가압되어, 가동 브리지(22)를 그 판 스프링(24)에 대해 시계방향(S2)으로 회전시키고, 이에 따라 제1 조립체(1)가 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절되면 가동 브리지는 전기회로가 개방상태로 되게 하는 제3 위치를 취하게 된다(도 2a).
제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착될 때, 정지위치에 있는 작동부재(10)는 푸시버튼(21)을 눌러서 그 나선형 스프링(25)을 압축한다. 따라서 푸시버튼(21)은 제1 캠(210)을 통해 더 이상 가동 브리지(22)를 내리누르지 않는다. 다음으로, 가동 브리지(22)는 전기회로의 그 폐쇄위치까지 그 판 스프링(24)에 의해서만 반시계방향(S1)으로 회전되게 된다(도 2b).
제1 조립체(1)가 제2 조립체(2) 상에 정확히 장착되고 작동부재(10)가 그 작동위치로 작동되면, 작동부재(10)는 푸시버튼(21)에 작용하여 하우징(20)의 바닥을 향해 나선형 스프링(25)을 압착한다. 다음으로, 푸시버튼(21)의 제2 캠(211)은 그 회전축(A)의 다른 쪽과 가동 브리지의 플레이트(220)의 제2 면으로 가동 브리지(22) 위를 눌러서, 가동 브리지를 시계방향(S1)으로 회전시키고 이에 따라 전기회로의 그 개방위치를 취하게 된다(도 2c).
따라서, 단일의 가동 브리지를 이용하여 비상정지장치의 정상적인 기능과 2개의 조립체(1, 2)의 결합을 모니터링하는 기능을 동시에 수행함으로써, 본 발명의 해결책은 특히 간단하고, 저비용이며 제한된 공간을 필요로 한다.

Claims (12)

  1. 정지위치와 작동위치를 취할 수 있는 작동부재(10)를 포함하는 제1 조립체(1);
    상기 제1 조립체(1) 상에 장착되어, 작동부재(10)의 위치에 따라 전기회로를 각각 개방 또는 폐쇄하기 위해 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 고정접점(fixed contacts)에 대해 작동되는 가동접점(movable contacts)을 지지하는 가동 브리지(movable bridge)를 포함하는 제2 조립체(2); 를 포함하는 스위칭 장치에 있어서,
    상기 가동 브리지(22)는 회전축(A)을 중심으로 회전가능하고 상기 제1 조립체(1)가 상기 제2 조립체(2)로부터 기계적으로 단절될 때 전기회로를 개방하기 위해 제3 위치를 취할 수 있는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 조립체(2)는 그 회전축(A)의 어느 한쪽으로 대향하는 방향으로 가동 브리지에 작용하기 위한 작동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 작동수단은 상기 가동 브리지의 3개의 위치에 대응하는 3개의 위치 사이에서 작동될 수 있는 푸시 버튼에 포함되는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 작동수단은 푸시버튼 상에 구비된 2개의 캠(210, 211)을 포함하고 그 2개의 캠 사이에 가동 브리지가 삽입되는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 조립체는 평행이동(translation) 시에 푸시버튼을 밀어내는 제1 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 스프링은 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 조립체(2)는 상기 가동 브리지(22)를 그 폐쇄위치까지 밀어내는 제2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 스프링은 판(leaf)형으로 형성된 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가동 브리지(22)는 회전축의 어느 한쪽과, 회전축을 중심으로 회전하기 위해 장착된 지지플레이트의 2개의 대향면(opposite faces)에 배치되는 2개의 가동접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동 브리지에 의해 취해지는 3개의 위치는 다른 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가동 브리지에 의해 취해지는 3개의 위치는 전기회로의 제2 개방위치인 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조립체와 상기 제2 조립체는 비상정지장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
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