KR101367153B1 - 속입장치를 가진 소형 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 회로차단기에 있어서 투입 및 차단 속도를 가속화할 수 있는 속입장치를 가진 소형 회로차단기를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따라서 수동조작수단을 제공하는 핸들과, 핸들을 회전가능하게 지지하는 핸들축부와, 핸들의 회전동력을 전달하는 핸들링크(HANDLE LINK)와, 고정접촉자와, 고정접촉자에 접촉하여 전력회로를 폐로(CLOSED CIRCUIT)상태로 만드는 폐로위치 또는 고정접촉자로부터 분리되어 전력회로를 개로(OPEN CIRCUIT)상태로 만드는 개로위치로 회동가능한 가동접촉자와, 핸들링크에 접속되어 지지축을 중심으로 회동가능하고 가동접촉자를 지지하며 가동접촉자와 함께 회전가능한 샤프트(SHAFT)를 포함하는 소형 회로차단기에 있어서,
상기 핸들링크의 이동을 가속화함으로써 가동접촉자의 상기 개로위치 또는 폐로위치로의 이동을 가속하도록, 상기 핸들링크를 가압하는 접촉면을 가지고, 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 속입장치;를 포함하는 소형 회로차단기가 개시된다.

Description

속입장치를 가진 소형 회로차단기{SMALL CIRCUIT BREAKER WITH QUCIK MAKING MECHANISM}

본 발명은 소형 회로차단기에 관한 것으로, 특히 소형 회로차단기에 있어서 투입(폐로) 및 트립(trip) 동작 속도를 가속시킬 수 있는 속입장치를 가진 소형 회로차단기에 관한 것이다.

소형 회로차단기는 배선용차단기로 불리는 회로차단기중에서 단상 상용 교류전력인 가정용 전력의 공급 또는 차단과 이상 전류 통전시 이를 감지하여 자동적으로 회로를 차단(트립)함으로써 수용가의 부하기기와 전력회로를 보호하는 기능을 가진 회로차단기로서, 통상 공장이나 건물의 수배전용으로서 3상 교류전력의 개폐 및 이상전류 차단기능을 갖는 산업용 배선용차단기와 구별되는 회로차단기이다.

이러한 소형 회로차단기는 외함내에 수납되는 주요 구성부품으로서 크게 구분하여 개폐기구, 트립기구 및 소호기구를 포함한다.

그러나 종래의 소형 회로차단기는 투입 동작시 또는 수동 차단동작시에 조작자의 수동력에 의존하는 구성으로서 투입 또는 차단 속도의 향상을 기대하기 어렵고, 트립 동작시에도 트립 속도의 향상을 기대하기 곤란하였다. 따라서 종래의 소형 회로차단기는 회로의 수동 투입 또는 차단 및 트립(회로차단기의 감지에 따른 자동 차단)동작시 가동접촉자, 고정접촉자와 이들의 접점 및 그 주변기기가 투입, 차단 또는 트립 동작시 발생하는 아크(arc)의 영향으로 손상됨으로써, 소형 회로차단기의 회로 개폐 및 트립(회로 차단) 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 통전 상태에서 투입, 차단 또는 트립 동작시 가동접촉자와 고정접촉자간 접촉 및 분리속도를 가속화함으로써 아크에 의한 손상을 최소화할 수 있는 속입장치를 가진 소형 회로차단기를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 수동조작수단을 제공하는 핸들과, 상기 핸들을 회전가능하게 지지하는 핸들축부와, 상기 핸들에 접속되어 상기 핸들의 회전동력을 전달하는 핸들링크(HANDLE LINK)와, 전력회로의 전원 또는 부하측에 전기적으로 접속되는 고정접촉자와, 상기 고정접촉자에 접촉하여 상기 전력회로를 폐로(CLOSED CIRCUIT)상태로 만드는 폐로위치 또는 상기 고정접촉자로부터 분리되어 상기 전력회로를 개로(OPEN CIRCUIT)상태로 만드는 개로위치로 회동가능한 가동접촉자와, 상기 핸들링크에 접속되어 지지축을 중심으로 회동가능하고 상기 가동접촉자를 지지하며 상기 가동접촉자와 함께 회전가능한 샤프트(SHAFT)를 포함하는 소형 회로차단기에 있어서,

상기 핸들링크의 이동을 가속화함으로써 상기 가동접촉자의 상기 개로위치 또는 폐로위치로의 이동을 가속하도록, 상기 핸들링크를 가압하는 접촉면을 가지고, 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 속입장치;를 포함하는 본 발명에 따른 소형 회로차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 소형 회로차단기는, 핸들링크의 이동을 가속화함으로써 가동접촉자의 개로위치 또는 폐로위치로의 이동을 가속하도록, 핸들링크를 가압하는 접촉면을 가지고, 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 속입장치를 포함하므로, 핸들링크의 이동을 가속화하여 핸들 링크와 접속된 샤프트 및 샤프트에 의해 지지되는 가동접촉자의 회동 속도를 가속화함으로써 소형 회로차단기의 개폐 및 트립 속도를 가속화할 수 있고 따라서 아크에 의한 접점과 주변기기의 손상을 최소화하여 소형 회로차단기의 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치는, 상기 접촉면을 포함하는 안내구부를 가지며 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 레버(LEVER)로 구성되므로, 간단한 레버의 추가 구성에 의해서 해당 레버가 핸들축부와 동축으로 함께 회전하면서 핸들링크를 접촉 및 가압하여 핸들링크의 이동을 가속화하여 핸들 링크와 접속된 샤프트 및 샤프트에 의해 지지되는 가동접촉자의 회동 속도를 가속화함으로써 소형 회로차단기의 개폐 및 트립 속도를 가속화할 수 있고 따라서 아크에 의한 접점과 주변기기의 손상을 최소화하여 소형 회로차단기의 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 소형 회로차단기에 있어서 상기 레버의 안내구부는 연속하여 형성되는 제 1 안내구부와 제 2 안내구부를 포함하고, 상기 제 1 안내구부와 제 2 안내구부는 단차를 가지며 서로 평행한 두 중심선상에 위치하므로, 핸들링크가 단차가 있는 상기 제 1 안내구부와 제 2 안내구부에 의해서 연속적으로 접촉 가압되면서 이동이 가속화되어 핸들 링크와 접속된 샤프트 및 샤프트에 의해 지지되는 가동접촉자의 회동 속도를 가속화함으로써 소형 회로차단기의 개폐 및 트립 속도를 가속화할 수 있고 따라서 아크에 의한 접점과 주변기기의 손상을 최소화하여 소형 회로차단기의 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 소형 회로차단기에 있어서 상기 속입장치가 상기 핸들링크를 접촉하여 가압하도록, 상기 속입장치는 상기 핸들축부로부터 접촉하여 회전하는 동력을 받는 회동력 접수돌부를 포함하고, 상기 핸들축부는 상기 속입장치에 회전 동력을 제공하도록 상기 속입장치의 회동력 접수돌부에 접촉하여 가압하는 동력전달 돌부를 포함하므로, 핸들축부의 동력전달돌부로부터 회전동력을 전달받은 속입장치가 회전하여 핸들링크를 접촉하여 가압함으로써 핸들 링크와 접속된 샤프트 및 샤프트에 의해 지지되는 가동접촉자의 회동 속도를 가속화함으로써 소형 회로차단기의 투입 속도를 가속화할 수 있고 따라서 아크에 의한 접점과 주변기기의 손상을 최소화하여 소형 회로차단기의 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 소형 회로차단기에 있어서, 가동접촉자의 개로위치일 때의 위치로 이동하는 핸들링크를 안내하도록 경사면을 가지는 경사 안내부재를 상기 속입장치가 더 포함하므로, 핸들 링크의 트립 위치 이동을 가속화함으로써 핸들링크에 접속된 샤프트의 트립위치 이동을 가속화하여 가동접촉자의 차단(트립) 위치 이동을 가속화함으로써, 소형 회로차단기의 차단(트립) 속도를 가속화할 수 있고 따라서 아크에 의한 접점과 주변기기의 손상을 최소화하여 소형 회로차단기의 성능저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치를 가진 소형 회로차단기의 전체 구성을 보여주는 종단면도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치를 가진 소형 회로차단기중 요부에 대한 사시도이며,
도 3은 도 2중 속입장치와 주변 부분인 점선 A부분에 대한 확대도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치와 개폐기구의 좌측면에서 본 오프(트립) 위치와 온(투입) 위치 및 그 중도위치를 각각 보여주는 요부 동작상태도로서,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 개폐기구의 오프(트립) 위치를 보여주는 요부 동작상태도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 개폐기구의 중도위치를 보여주는 요부 동작상태도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 개폐기구의 온(투입) 위치를 보여주는 요부 동작상태도이며,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 핸들 및 핸들링크의 오프(트립) 위치와 온(투입) 위치 및 그 중도위치를 각각 보여주는 도 4 내지 도 6과 반대측(우측면)의 요부 동작상태도로서,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 핸들 및 핸들링크의 오프(트립) 위치를 보여주는 요부 동작상태도이고,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 핸들 및 핸들링크의 중도위치를 보여주는 요부 동작상태도이며,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치와 핸들 및 핸들링크의 온(투입) 위치를 보여주는 요부 동작상태도이고,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기에 있어서 속입장치로서 트랜스 레버(trans lever)의 사시도이고,
도 11은 도 10의 트랜스 레버의 정면도이다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치를 가진 소형 회로차단기의 전체 구성을 보여주는 종단면도인 도 1와, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치를 가진 소형 회로차단기중 요부에 대한 사시도인 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 속입장치를 가진 소형 회로차단기는, 도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 가장 상부에 위치하며 회로의 개폐 구동력을 제공하는 개폐기구(switching mechanism)(1, 2, 3, 4, 6, 7)와, 중간부에 위치하여 회로상의 단락전류 또는 과전류와 같은 이상전류를 검출하여 개폐기구(1, 2, 3, 4, 6, 7)를 트립 위치로 동작하도록 트리거(trigger)하는 트립기구(trip mechanism)(8, 9)와, 가동접촉자(5) 및 고정접촉자(10)와, 하부에 위치하여 가동접촉자(5) 및 고정접촉자(10)의 개폐시 발생하는 아크를 소호(arc extinguishing)하는 소호기구(EM)를 포함하여 구성된다. 여기서 고정접촉자(10)는 전력회로의 전원 또는 부하측에 전기적으로 접속되고, 가동접촉자(5)는 고정접촉자(10)에 접촉하여 상기 전력회로를 폐로(CLOSED CIRCUIT)상태로 만드는 폐로위치(일명 온 위치) 또는 고정접촉자(10)로부터 분리되어 상기 전력회로를 개로(OPEN CIRCUIT)상태로 만드는 개로위치(알명 오프 위치 또는 트립 위치)로 회동가능하다. 도 1에서 고정접촉자(10)는 외부의 전력회로의 전원 또는 부하측에 전기적으로 접속을 위한 단자부(11)를 갖는다.

개폐기구(1, 2, 3, 4, 6, 7)는 핸들(1)과, 핸들링크(2)와, 샤프트(3)와, 지지축(4)과, 래치(latch)(6)와, 트립 바(trip bar)(7)를 포함하여 구성된다.

핸들(1)은 사용자에게 회로개폐를 위한 수동조작수단을 제공하며, 상부에 위하며 사용자가 손으로 파지하도록 상방으로 돌출하게 형성되는 파지부(1a)와, 파지부(1a)의 하부에서 핸들(1)의 회전축을 제공하는 핸들축부(도 2의 부호 1b 참조)를 포함한다. 또한 핸들(1)은 동력전달 돌부(1c) 및 핸들링크 연결부(1d)를 더 포함한다. 여기서, 동력전달 돌부(1c)는 핸들축부(1b)에 있어서 파지부(1a)의 반대측 외주면상에 외측으로 연장하게 마련되고, 핸들링크 연결부(1d)는 동력전달 돌부(1c)로부터 미리 결정된 각도만큼 회전한 핸들축부(1b)의 외주면상에 외측으로 연장하게 마련된다.

핸들링크(2)는 알파벳 "U"자형의 핀(pin)으로 구성될 수 있고, 도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 핸들(1)에 접속되는 상단부인 일 단부(2b)와 샤프트(shaft)(3)에 접속되는 하단부인 타 단부(2a)를 가진다. 또한, 핸들링크(2)는 핸들(1)로부터의 구동력을 샤프트(3)에 전달하거나 트립동작시 미도시한 트립스프링(trip spring)에 축세된 탄성에너지가 샤프트(3)에 전달되어 회로를 개방하는 방향(도 1에서 시계방향)으로 회전하는 샤프트(3)의 회동력을 핸들(1)에 전달한다.

샤프트(3)는 도 1 및 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 개략적으로 알파벳 "L"자형상의 부재이다. "L"자형상의 샤프트(3)의 일 단부는 핸들링크(2), 특히 타 단부(2a)에 접속되어 "L"자형상의 샤프트(3)의 중앙 절곡부에 설치된 지지축(4)을 중심으로 회동가능하다. 또한, "L"자형상의 샤프트(3)의 타 단부는 가동접촉자(5)를 지지하며 가동접촉자(5)와 함께 같은 방향으로 회전가능하다. 따라서 샤프트(3)는 핸들링크(2)가 전달하는 핸들(1)로부터의 사용자의 수동력을 받아 회전함으로써 지지하는 가동접촉자(5)를 상기 폐로위치 또는 상기 개로위치로 회동회전구동하거나, 트립동작시 미도시한 상기 트립스프링로부터 방세되는 탄성에너지를 받아서 회전함으로써 지지하는 가동접촉자(5)를 자동적으로 상기 개로위치로 회전구동한다.

지지축(4)은 샤프트(3)를 회전가능하도록 지지하는 샤프트(3)의 회전축을 제공한다. 지지축(4)은 바람직하게 금속 핀(pin)으로 구성될 수 있으며, 지지축(4)의 양 단부는 미도시되었지만 본 발명에 따른 소형 회로차단기의 외함의 측벽에 마련되는 지지홈부 또는 지지구부에 의해서 지지될 수 있다.

래치(6)는 샤프트(3)의 회동을 허용함으로써 상기 미도시의 트립스프링의 탄성에너지 방세를 허용하는 위치와 샤프트(3)를 구속함으로써 상기 미도시의 트립스프링가 탄성에너지를 축세한 상태로 구속하는 위치를 갖는 수단이다. 래치(6)는 부호 미부여한 도 1 또는 도 2에 있어서 우측 상부에 위치하는 회전축을 중심으로 회전가능하며, 다시 말해서 래치(6)는 트립 바(7)에 의해서 좌측 하단부가 걸려 구속되거나 트립 바(7)의 회전에 의해서 구속으로부터 해방되어 상기 회전축을 중심으로 회전가능하다.

트립 바(7)는 회전축에 의해 회전가능하게 지지되는 수단으로서 래치(6)의 좌측 하단부를 구속할 수 있는 턱부를 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일 측(우측)부에 갖는다. 트립 바(7)의 좌측 하부는 트립기구(8, 9)의 플런저(plunger)(9)를 마주보게 상기 회전축에 지지되는 중앙부분으로부터 좌측 하방으로 연장한다. 따라서, 트립 바(7)는 트립기구(8)가 자화(magnetizing)되었을 때 플런저(9)의 좌측단부의 가압(pressing)에 의해 상기 회전축을 중심으로 회전(도 1 및 도 2에서 시계방향으로 회전)한다.

트립기구(8, 9)는 트립코일(trip coil)(8)과 플런저(plunger)(9)를 포함하여 구성된다.

트립코일(trip coil)(8)은 통상 고정접촉자(10)를 통해 전력회로에 전기적으로 접속되며 전력회로를 통해 통전하는 전류량에 비례하여 자기력을 발생시키는 코일을 포함하게 구성된다.

플런저(9)는 트립코일(8)의 내부에서 상기 자기력에 의해 수평이동하도록 구동된다. 예컨대 정격전류의 수십배에 상당하는 단락전류가 전력회로에 통전하는 경우 트립코일(8)은 이에 비례하는 강력한 자기력을 발생시키며 그에 따라 해당 자기력에 의해 플런저(9)는 도 1 내지 도 2에 도시된 위치로부터 좌측으로 수평이동하고 플런저(9)의 좌측 단부가 좌측으로 전진하여 트립 바(7)의 좌측 하부를 가압하여 트립 바(7)를 회동시킨다.

소호기구(EM)는 통상적으로 잘 알려져있는 바와 같이 강자성체로 만들어지고 개략 알파벳 "U"자형으로서 적층되는 복수의 소호 그리드(grid)와, 소호 그리드들을 양 측에서 일정간격으로 적층되게 지지하는 한 쌍의 지지판으로 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기는 상술한 구성외에 특징적 구성부인 속입장치로서 속입 레버(12)를 더 포함한다. 속입 레버(12)는 도 4 내지 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이 핸들링크(2)의 이동을 가속화함으로써 가동접촉자(5)의 상기 개로위치 또는 폐로위치로의 이동을 가속하도록, 핸들링크(2)를 가압하는 접촉면(도 7 내지 도 9의 부호 12b 참조)을 가진다. 여기서, 접촉면(12b)은 속입 레버(12)의 하부에 속입 레버(12)의 길이방향을 따라 길게 형성되는 안내구부(12ba, 12bb)의 일 측벽면들로서, 제 1 접촉면(12b1), 제 2 접촉면(12b2)을 포함한다. 제 1 접촉면(12b1)과 제 2 접촉면(12b2)중 제 1 접촉면(12b1)은 상부에 위치하는 접촉면으로서, 소형 회로차단기의 오프 또는 트립 위치에서 핸들링크(2)의 타 단부(2a)가 위치하는 접촉면이다. 제 2 접촉면(12b2)은 소형 회로차단기의 오프/트립 위치와 온(투입) 위치의 중간 위치(과도 위치)에서 핸들링크(2)의 타 단부(2a)가 위치하는 접촉면으로서 후술하는 제 1 안내구부(12ba)의 하단 위치이기도 하다. 본 발명에 따른 소형 회로차단기가 온(투입) 위치일 때, 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 후술하는 제 2 안내구부(12bb)내에 위치한다.

속입 레버(12)는 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이, 핸들축부(1b)와 동축(同軸)으로 접속된다. 핸들축부(1b)에 접속을 위해서, 속입 레버(12)는 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이 핸들축공부(12a)를 갖는다.

속입장치로서 속입 레버(12)는, 도 7 내지 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 접촉면(12b)을 포함하는 안내구부(12ba, 12bb)를 가진다.

속입 레버(12)의 안내구부(12ba, 12bb)는 연속하여 형성되며 단차를 가지는 제 1 안내구부(12ba)와 제 2 안내구부(12bb)를 포함한다. 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 안내구부(12ba)와 제 2 안내구부(12bb)는 서로 평행한 가상의 두 중심선(a, b)을 가진다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서, 제 1 안내구부(12ba)와 제 2 안내구부(12bb)는 서로 단차가 있고 평행한 2개의 수직홈부로 구성된다.

제 1 안내구부(12ba)와 제 2 안내구부(12bb)중 제 1 안내구부(12ba)는 상부에 위치하는 안내구부로서, 소형 회로차단기의 오프 또는 트립 위치와 중간 위치(과도 위치)에서 핸들링크(2)의 타 단부(2a)가 위치하는 안내구부이다. 본 발명에 따른 소형 회로차단기가 온(투입) 위치일 때, 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 제 2 안내구부(12bb)내에 위치한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서, 속입장치로서 속입 레버(12)가 핸들링크(2)를 접촉하여 가압하도록, 속입장치로서 속입 레버(12)는 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 핸들축부(1b)로부터 접촉하여 회전하는 동력을 받는 회동력 접수돌부(12c)를 포함하고, 핸들축부(1b)는 속입 레버(12)에 회전 동력을 제공하도록 속입 레버(12)의 회동력 접수돌부(12c)에 접촉하여 가압하는 동력전달 돌부(1c)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서, 특히 소형 회로차단기가 온(투입) 위치로 동작할 때, 핸들축부(1b)의 동력전달 돌부(1c)는 속입 레버(12)의 회동력 접수돌부(12c)에 접촉하여 가압함으로써 속입 레버(12)를 회전시키는 바, 도 6에 있어서 속입 레버(12)가 시계방향으로 회전하도록 핸들축부(1b)의 동력전달 돌부(1c)는 속입 레버(12)의 회동력 접수돌부(12c)에 접촉하여 가압한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서, 도 7 내지 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이, 속입장치로서 속입 레버(12)는 경사 안내부재(12d)를 더 포함한다. 경사 안내부재(12d)는 안내구부중 제 2 안내구부(12bb)에 인접한 위치에, 특히 제 2 안내구부(12bb)의 하단부의 일측면부에 인접한 위치에 마련된다. 본 발명의 소형 회로차단기가 투입 위치일 때,경사 안내부재(12d)는 핸들링크(2), 특히 핸들링크의 타 단부(2b)에 접촉하며, 트립 위치 또는 차단 위치로 이동하는 핸들 링크, 특히 핸들링크의 타 단부(2b)를 상승 이동을 안내하도록 경사면을 가진다. 특히, 상기 경사면은 제 2 안내구부(12bb)측을 향해 비스듬히 높이가 높아지는 경사면으로 구성된다.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 회로차단기의 속입 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자의 핸들(1)에 대한 수동조작시 본 발명의 실시예에 따른 소형 회로차단기의 속입 동작을 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 4 및 도 7에 도시된 바와 같은 오프(트립) 위치(상태)에서 사용자가 핸들(1)을 파지하고 온(투입) 방향으로 회전조작하면, 오프(트립) 위치로부터 온 위치까지 조작반경의 1/2정도를 회전조작(도 4에서는 시계방향, 도 7에서는 반 시계방향으로 회전조작)했을 때 도 5와 같이 핸들축부(1b)의 해당 각도회전에 따라 핸들축부(1b)에 연장형성된 핸들링크 연결부(1d)도 해당 각도만큼 회전(도 4에서는 시계방향, 도 7에서는 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전)한다. 도 4의 위치로부터 도 5의 위치로 핸들링크 연결부(1d)의 해당 각도만큼의 시계방향 회전은 핸들링크(2)의 일 단부(2b)의 해당 각도만큼의 시계방향 회전을 일으키고, 알파벳 "U"자형인 핸들링크(2)의 구조상 타 단부(2a)는 반대로 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전하며 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 반 시계방향 회전은 수직방향상으로는 타 단부(2a)의 하강을 의미한다. 따라서, 도 8을 참조할 수 있는 것과 같이 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 하단부인 제 2 접촉면(12b2)에 접촉하게 위치한다. 이때 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 하강 이동은 도 4 및 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 알파벳 "L"자형의 샤프트(3)중 일 단부(상단부)의 반 시계방향 회전을 야기하고, 따라서 "L"자형상의 샤프트(3)의 타단부(하단부)의 반 시계방향 회전을 일으켜서 샤프트(3)의 타단부(하단부)에 접속되어 지지되고 있는 가동접촉자(5)가 고정접촉자(10)에 근접하게 같은 반 시계방향으로 회전하게 된다. 또한, 이때 본 발명의 바람직한 특징에 따라서 핸들링크(2)중 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 제 1 접촉면(12b1)에 접촉하면서 안내되어 신속하게 하강 이동하게 된다.

이후, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같은 중간(과도) 위치(상태)에서 사용자가 핸들(1)을 파지하고 온(투입) 방향으로 더욱 회전조작하면, 중간(과도) 위치로부터 온 위치까지 조작반경의 나머지 1/2정도를 회전조작(도 5에서는 시계방향, 도 8에서는 반 시계방향으로 회전조작)했을 때 도 6와 같이 핸들축부(1b)의 해당 각도회전에 따라 핸들축부(1b)에 연장형성된 핸들링크 연결부(1d)도 해당 각도만큼 회전(도 5에서는 시계방향, 도 8에서는 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전)한다. 도 5의 위치로부터 도 6의 위치로 핸들링크 연결부(1d)의 해당 각도만큼의 시계방향 회전은 핸들링크(2)의 일 단부(2b)의 해당 각도만큼의 시계방향 회전을 일으키고, 알파벳 "U"자형인 핸들링크(2)의 구조상 타 단부(2a)는 반대로 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전하며 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 반 시계방향 회전은 수직방향상으로는 타 단부(2a)의 추가적 하강 이동을 의미한다. 따라서, 도 9를 참조할 수 있는 것과 같이 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 하단부인 제 2 접촉면(12b2)으로부터 더욱 하강 이동하여 제 2 안내구부(12bb)에 위치한다. 이때 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 하강 이동은 도 5 및 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 알파벳 "L"자형의 샤프트(3)중 일 단부(상단부)의 반 시계방향 추가적 회전을 야기하고, 따라서 "L"자형상의 샤프트(3)의 타단부(하단부)의 반 시계방향 추가적 회전을 일으켜서 샤프트(3)의 타단부(하단부)에 접속되어 지지되고 있는 가동접촉자(5)가 고정접촉자(10)에 접촉하게 같은 반 시계방향으로 회전하고 따라서 본 발명에 따른 소형 회로차단기는 폐회로가 형성되는 온(투입) 위치가 된다. 또한, 이때 핸들축부(1b)의 동력전달 돌부(1c)가 도 5 및 도 6과 같이 시계방향으로 회전하여 속입 레버(12)의 회동력 접수돌부(12c)를 가압하게 되며, 따라서 속입 레버(12)가 회동력 접수돌부(12c)를 통해 전달되는 회동력에 의해서 도 5에 도시된 중간위치로부터 도 6에 도시된 투입시 위치로 시계방향으로 회전한다. 도 5 및 도 6과 같은 속입 레버(12)의 시계방향 회전은 도 8 및 도 9에 있어서 속입 레버(12)의 반 시계방향 회전을 의미하고 따라서 핸들링크(2)중 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 제 1 접촉면(12b1) 및 제 2 접촉면(12b2)에 의해 가압되어 하강 이동이 더욱 가속된다.

여기서, 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 하강 가속화는 핸들링크(2)중 타 단부(2a)에 일 단부가 연결된 샤프트(3)의 더욱 신속한 회전을 야기하며 따라서 샤프트(3)의 타 단부에 접속 및 지지되고 있는 가동접촉자(5)의 투입방향 이동을 가속화하게 되어 결과적으로 회로가 투입(온)되는 속도가 빨라진다.

다음, 회로상의 과전류 또는 단락전류와 같은 이상전류 발생과 트립기구의 검출에 의한 트리거 동작에 의해 트립동작이 수행될 때 본 발명의 실시예에 따른 소형 회로차단기의 속입 동작을 도 4 내지 도 9를 주로 참조하고 도 1 내지 도 2를 보조적으로 참조하여 설명한다.

도 6 및 도 9에 도시된 바와 같은 온(투입) 위치(상태)에서 회로상의 정격전류의 수십배에 상당하는 단락전류가 전력회로에 통전하는 경우 도 1에 있어서 트립코일(8)은 이에 비례하는 강력한 자기력을 발생시키며 그에 따라 해당 자기력에 의해 플런저(9)는 도 1 내지 도 2에 도시된 위치로부터 좌측으로 수평이동하고 플런저(9)의 좌측 단부가 좌측으로 전진하여 트립 바(7)의 좌측 하부를 가압하여 트립 바(7)를 회동시킨다. 트립 바(7)의 회동은 래치(6)를 해방시키며, 따라서 미도시의 트립스프링이 축세한 탄성에너지를 방세하여 상기 트립스프링의 일단부가 접속된 샤프트(3)가 시계방향으로 회전한다. 따라서 샤프트(3)에 의해 지지되는 가동접촉자(5)가 고정접촉자(10)으로부터 분리되어 회로가 차단되는 트립(trip)이 이루어진다. 이때 도 6의 위치로부터 도 5에 도시된 바와 같은 샤프트(3)의 시계방향 회전은 샤프트(3)의 상기 일 단부에 접속된 핸들링크(2)도 해당 각도만큼 회전(도 5 및 도 5에서는 시계방향, 도 9 및 도 8에서는 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전)한다. 도 6의 위치로부터 도 5의 위치로 핸들링크(2)의 해당 각도만큼의 시계방향 회전에 의해 핸들링크(2)의 타 단부(2a)도 시계방향으로 해당 각도만큼 회전하며 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 시계방향 회전은 수직방향상으로는 타 단부(2a)의 상승을 의미한다. 따라서, 도 8을 참조할 수 있는 것과 같이 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 하단부인 제 2 접촉면(12b2)에 접촉하게 위치한다. 이때 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 상승 이동은 도 6 및 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 핸들링크(2)중 일 단부(2b)에 접속된 핸들링크 연결부(1d)에 의해서 핸들(1)이 해당 각도만큼 회전(도 6 및 도 5에서는 반 시계방향, 도 9 및 도 8에서는 시계방향으로 해당 각도만큼 회전)한다. 또한, 이때 본 발명의 바람직한 특징에 따라서 핸들링크(2)중 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 2 안내구부(12bb)의 하단 일측부에 인접하게 형성된 경사안내부재(12d)의 경사면에 의해 안내되어 신속하게 도 8과 같은 위치로 상승 이동하게 된다.

이후, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같은 중간(과도) 위치(상태)에서 트립 동작이 더욱 진행되면, 도 6와 같이 샤프트(3)의 해당 각도회전에 따라 샤프트(3)에 접속된 핸들링크(2)의 추가 회전{도 5 및 도 4에서는 시계방향, 도 8 및 도 7에서는 타 단부(2a)의 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전 참조}한다. 따라서, 핸들링크(2)에 접속된 핸들링크 연결부(1d)는 해당 각도만큼 반대 방향{도 5 및 도 4에서는 반 시계방향, 도 8 및 도 7에서는 타 단부(2a)의 반 시계방향으로 해당 각도만큼 회전 참조}으로 회전한다. 따라서, 핸들(1)이 도 4 및 도 7에 도시된 위치로 회전한다. 핸들링크(2)의 타 단부(2a)의 상기 오프(트립) 위치로의 회전은 수직방향상 타 단부(2a)의 상승 이동을 의미하며, 따라서 도 8을 참조할 수 있는 것과 같이 핸들링크(2)의 타 단부(2a)는 속입 레버(12)의 제 1 안내구부(12ba)의 하단부인 제 2 접촉면(12b2)으로부터 더욱 상승 이동하여 제 1 안내구부(12ba)의 제 1 접촉면(12b1)에 접촉하게 위치한다. 이때 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 상승 이동은 도 5 및 도 4를 참조할 수 있는 바와 같이 알파벳 "L"자형의 샤프트(3)중 일 단부(상단부)의 시계방향 추가적 회전을 야기하고, 따라서 "L"자형상의 샤프트(3)의 타단부(하단부)의 시계방향 추가적 회전을 일으켜서 샤프트(3)의 타단부(하단부)에 접속되어 지지되고 있는 가동접촉자(5)가 고정접촉자(10)로부터 완전히 분리된 위치로 시계방향으로 회전하고 따라서 본 발명에 따른 소형 회로차단기는 회로가 개방되어 오프(트립) 위치로 된다.

상기에서, 경사안내부재(12d)의 경사면의 안내에 의한 핸들링크(2)중 타 단부(2a)의 상승 가속화는 핸들링크(2)중 타 단부(2a)에 일 단부가 연결된 샤프트(3)의 더욱 신속한 회전을 야기하며 따라서 샤프트(3)의 타 단부에 접속 및 지지되고 있는 가동접촉자(5)의 오프(트립)방향 이동을 가속화하게 되어 결과적으로 회로가 차단(트립)되는 속도가 빨라진다.

1: 핸들 1a: 파지부
1b: 핸들축부 1c: 동력전달 돌부
1d: 핸들링크 연결부 2: 핸들링크
2a: 타 단부 2b: 일 단부
3: 샤프트 4: 지지축
5: 가동접촉자 6: 래치
7: 트립 바 8: 트립기구
9: 플런저 10: 고정접촉자
11: 단자부 12: 속입 레버
12a: 핸들축공부 12b: 접촉면
12ba: 제 1 안내구부 12bb: 제 2 안내구부
12c: 회동력 접수돌부 12d: 경사안내부재

Claims (7)

1. 수동조작수단을 제공하는 핸들과, 상기 핸들을 회전가능하게 지지하는 핸들축부와, 상기 핸들에 접속되어 상기 핸들의 회전동력을 전달하는 핸들링크(HANDLE LINK)와, 전력회로의 전원 또는 부하측에 전기적으로 접속되는 고정접촉자와, 상기 고정접촉자에 접촉하여 상기 전력회로를 폐로(CLOSED CIRCUIT)상태로 만드는 폐로위치 또는 상기 고정접촉자로부터 분리되어 상기 전력회로를 개로(OPEN CIRCUIT)상태로 만드는 개로위치로 회동가능한 가동접촉자와, 상기 핸들링크에 접속되어 지지축을 중심으로 회동가능하고 상기 가동접촉자를 지지하며 상기 가동접촉자와 함께 회전가능한 샤프트(SHAFT)를 포함하는 소형 회로차단기에 있어서,
   상기 핸들링크의 이동을 가속화함으로써 상기 가동접촉자의 상기 개로위치 또는 폐로위치로의 이동을 가속하도록, 상기 핸들링크를 가압하는 접촉면을 가지고, 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 속입장치;를 포함하는 소형 회로차단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 속입장치는,
   상기 접촉면을 포함하는 안내구부를 가지며 상기 핸들축부와 동축으로 접속되는 레버(LEVER)로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 레버의 안내구부는 연속하여 형성되며 단차를 가지는 제 1 안내구부와 제 2 안내구부를 포함하고,
   상기 제 1 안내구부는 상기 가동접촉자의 상기 개로위치에서 상기 핸들링크가 위치하고,
   상기 제 2 안내구부는 가동접촉자의 상기 폐로위치에서 상기 핸들링크가 위치하는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제 1 안내구부와 제 2 안내구부는 서로 평행한 가상의 두 중심선을 가지는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 속입장치는,
   상기 제 2 안내구부에 인접한 위치에 마련되고, 상기 가동접촉자의 상기 폐로 위치일 때 상기 핸들링크에 접촉하며, 상기 가동접촉자의 상기 개로위치일 때의 위치로 이동하는 상기 핸들 링크를 안내하도록 경사면을 가지는 경사 안내부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 제 2 안내구부측을 향해 비스듬히 높이가 높아지는 경사면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 속입장치가 상기 핸들링크를 접촉하여 가압하도록,
   상기 속입장치는 상기 핸들축부로부터 접촉하여 회전하는 동력을 받는 회동력 접수돌부를 포함하고,
   상기 핸들축부는 상기 속입장치에 회전 동력을 제공하도록 상기 속입장치의 회동력 접수돌부에 접촉하여 가압하는 동력전달 돌부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 회로차단기.

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