KR101375930B1 - 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전부가 형성되는 도체 플레이트와; 상기 회전부에 회전 가능하게 연결되며, 사고 전류 발생 여부에 따라 회전되는 가동 접촉자와; 상기 회전부의 양측부에서 토션 탄성력을 제공하여 상기 가동 접촉자와 상기 도체 플레이트와의 접촉 압력을 조절하는 습동압 조절부를 포함하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛을 제공한다.

Description

가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기{TRIP UNIT WITH PRESSURIZED STICK-SLIP AND CIRCUIT BREAKER HAVING THE SAME}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 가동 접촉자와 도체 플레이트와의 회전 중심에서 토션 탄성력을 제공하여 면접촉 압력을 균일하게 유지할 수 있는 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 배선용 차단기는 사용자의 조작 핸들 온/오프(on/off) 수동 조작에 의해 배선용 차단기가 접속된 전기적 선로를 개로(off) 또는 폐로(on) 상태로 전환할 수 있다.

따라서, 상기 배선용 차단기는 상기 전기적 선로에 과부하 또는 단락사고가 발생했을 때 이를 검출하여 자동으로 회로를 차단시켜 부하기기 및 전기적 선로를 보호할 수 있다.

이러한 배선용 차단기는 전기적 절연물로 만들어진 외함 내에 상기 차단시 발생하는 아크(arc)를 소호하는 소호 장치, 가동 접촉자를 고정 접촉자에 접촉시키는 폐로 위치와 고정 접촉자로부터 분리시키는 개로 위치로 개폐 구동하는 개폐기구 및 상기 전기적 선로 상의 과전류 또는 단락전류 발생을 검출하여 상기 개폐기구를 개로 위치로 동작하게 트리거(trigger) 하는 검출 기구를 조립하여 구성된다.

종래의 배선용 차단기의 개폐 및 온도시험을 실시하는 경우, 가동 접촉자와 전기적으로 접촉되는 플레이트 커넥션과의 습동 압력이 중요하다.

상기 습동 압력이 일정 이하를 이루는 경우, 개폐 동작은 용이하지만, 온도 시험에서는 온도 상승폭이 크게 되는 문제점이 있다.

또한, 습동 압력이 일정 이상인 경우, 개폐 성능에는 하락되지만, 온도 상승폭은 작게 되는 문제점이 있다.

따라서, 근래에 들어 습동 영역에서의 가동 접촉자와 플레이트 커넥션과의 접촉 압력을 일정하게 유지하는 기술의 개발이 요구된다.

또한, 종래의 습동압 형성은, 가동 접촉자가 회전되는 영역에 직접적으로 형성되지 못하여, 회전되는 영역에서 습동압이 가동 접촉자가 회전되는 동안에 변경되고, 이로 인해, 균일한 습동압의 형성이 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 가동 접촉자와 도체 플레이트와의 회전 중심에서 토션 탄성력을 제공하여 면접촉 압력을 균일하게 유지할 수 있는 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기를 제공함에 있다.

일 양태에 있어서, 본 발명은 회전부가 형성되는 도체 플레이트와; 상기 회전부에 회전 가능하게 연결되며, 사고 전류 발생 여부에 따라 회전되는 가동 접촉자와; 상기 회전부의 양측부에서 토션 탄성력을 제공하여 상기 가동 접촉자와 상기 도체 플레이트와의 접촉 압력을 조절하는 습동압 조절부를 포함하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛을 제공한다.

상기 도체 플레이트는, 일단부에 상기 가동 접촉자의 단부가 개재되는 한 쌍의 가압 플레이트를 구비한다.

상기 회전부는 상기 한 쌍의 가압 플레이트의 단부에 형성되는 제 1회전홀과, 상기 가동 접촉자의 단부에 형성되는 제 2회전홀과, 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀에 끼워져 상기 가동 접촉자의 회전을 안내하는 회전축을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 가압 습동부는, 토션 스프링을 포함한다.

상기 토션 스프링은, 상기 회전축에 끼워지고, 상기 한 쌍의 가압 플레이트의 외측면에 밀착되며, 설정되는 회수로 상기 회전축 방향을 따라 층을 이루도록 벤딩되는 한 쌍의 가압부와, 상기 각 가압부를 연결하는 연결부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 연결부는, 상기 각 가압부로부터 서로 나란하게 연장되는 한 쌍의 연장 로드 스프링과, 상기 한 쌍의 연장 로드 스프링의 단부를 연결하는 연결 스프링을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 각 연장 로드 스프링은, 둔각을 이루도록 벤딩되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압부는, 상기 연결부의 두께 보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압부는 스크류 형상으로 벤딩되어 복수의 원형 층 또는 타원형의 층 또는 다각형의 층 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압부의 끝단은 상기 회전축에 고정 설치되는 것이 바람직하다.

다른 양태에 있어서, 본 발명은 차단기 몸체와; 상기 차단기 몸체에 설치되는 고정 접촉자; 및 상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 트립 유닛을 포함하고, 상기 트립 유닛의 가동 접촉자는 상기 고정 접촉자와 회전 접촉된다.

본 발명은 가동 접촉자와 도체 플레이트와의 회전 중심에서 토션 탄성력을 제공하여 면접촉 압력을 균일하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 가압 습동이 가능한 트립 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 습동압 조절부의 설치 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 습동압 조절부의 설치 상태를 보여주는 다른 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 이를 갖는 배선용 차단기를 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 가압 습동이 가능한 트립 유닛을 갖는 배선용 차단기를 보여준다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 트립 유닛은 가동 접촉자(200)와, 도체 플레이트(400)와, 습동압 조절부로 구성된다.

상기 트립 유닛은 케이스(미도시)에 설치된다.

상기 케이스의 상기 트립 유닛이 설치되는 공간이 형성되고, 상기 공간을 형성하도록 쌍을 이루는 격벽(300)이 형성된다.

상기 한 쌍의 격벽(300)의 상단과 하단에 형성되는 홈(301)에는 각 고정핀(310)이 설치된다.

그리고, 상기 각 고정핀(310)의 양단은 탄성 스프링(320)에 의해 연결된다.

상기 쌍을 이루는 격벽(300)의 중심에는 회전 중심이 형성된다.

상기 격벽(300) 간의 공간에서 회전 가능한 구조를 갖는 트립 유닛의 구성을 설명한다.

상기 트립 유닛의 가동 접촉자(200)는 사고 전류 발생시 회전 중심(C)을 이루어 회전되는 부재이다.

상기 가동 접촉자(200)의 일단은 회전되면서 고정 접촉자(미도시)와 접촉되는 부분이다.

상기 가동 접촉자(200)의 회전 중심은 상기 도체 플레이트(400)의 일단에서 상하로 회전 가능하게 연결된다.

여기서, 상기 도체 플레이트(400)는 일정 길이를 갖고 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 가압 플레이트(410)를 구비한다.

상기 한 쌍의 가압 플레이트(410)의 일단에는 제 1회전홀(미도시)이 형성된다.

상기 도체 플레이트(400)의 일단에는 상기 가동 접촉자(200)의 단부를 상하로 회전시키는 회전부가 형성된다.

상기 회전부는 제 2회전홀(미도시)과,, 회전축(미도시)으로 구성된다.

상기 제 2회전홀은 상기 가동 접촉자(200)의 단부에 형성된다.

여기서, 상기 제 1,2회전홀은 서로 위치가 일치되고, 상기 제 1,2회전홀에 상기 회전축이 끼워져 설치될 수 있다.

상기 회전축의 양단은 한 쌍의 가압 플레이트(410)의 외측으로 돌출되고, 이는 격벽(300)의 회전 중심에 끼워져 연결된다.

따라서, 상기 가동 접촉자(200)는 도체 플레이트(400)의 회전부에 의해 상하로 회전될 수 있다.

여기서, 상기 가동 접촉자(200)의 단부와 도체 플레이트(400)의 일단 회전부는 케이스의 격벽(300) 간 공간에 배치된다.

또한, 상기 가동 접촉자(200)의 단부 양측면은 한 쌍의 가압 플레이트(410)의 내측면에 밀착되도록 구성된다. 따라서, 이들 사이에서는 소정의 접촉 압력이 형성된다.

또한, 상기 도체 플레이트(400)는 차단기 몸체(미도시)에 포함되는 베이스 몸체에 설치된다.

그리고, 본 발명에 따르는 습동압 조절부는 토션 스프링(500)을 포함한다.

상기 토션 스프링(500)은 한 쌍의 가압부(510)와, 연결부(520)로 구성된다. 상기 가압부(510)와 연결부(520)는 서로 일체로 형성된다.

상기 한 쌍의 가압부(510)는 상기 한 쌍의 가압 플레이트(410)의 외측부에 배치된다.

그리고, 상기 한 쌍의 가압부(510)는 상기 한 쌍의 가압 플레이트(410)의 외측부로 돌출되는 회전축의 양단에 끼워지도록 배치된다.

상기 한 쌍의 가압부(510)는 설정되는 회수로 회전축 방향을 따라 층을 이루도록 벤딩된다.

바람직하게, 상기 가압부(510)는 스크류 형상으로 벤딩되어 복수의 원형 층을 이루도록 벤딩된다.

본 발명에서는 가압부(510)가 원형의 층, 예컨대 코일 형상으로 다층을 이루도록 벤딩됨으로써, 층 수에 따라 각 가압 플레이트(410)의 외측면에 가하는 탄성 가압력이 다르게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 가압부(510)는 타원형의 층 또는 다각형의 층을 이룰 수도 있다.

즉, 본 발명에서의 가압부(510)는 상기와 같은 형상의 종류에 따라 각 가압 플레이트(410)의 외측면에 가하는 탄성 가압력 면적을 다르게 형성할 수 있다.

또한, 상기 연결부(520)는 상기 한 쌍의 가압부(510)를 연결하는 스프링이다.

상기 연결부(520)는 양단이 상기 각 가압부(510)의 단부에 연결되어 전체적으로 'ㄷ' 형상일 이루도록 형성된다.

여기서, 상기 연결부(520)는 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 연장 로드 스프링(521)과, 상기 한 쌍의 연장 로드 스프링(521)의 하단을 잇는 연결 스프링(522)으로 구성된다.

상기 연결 스프링(522) 부분은 상술한 케이스의 하단에 형성되는 고정홈(301)에 끼워져 고정될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따르는 토션 스프링(500)은 용이하게 고정될 수 있다.

또한, 상기 각 연장 로드 스프링(521)은 내측 사이각이 둔각을 이루도록 꺽여 형성된다.

결국, 상기와 같이 연결 스프링(522)이 고정홈(301)에 고정되고, 연장 로드 스프링(521)이 둔각을 이루도록 꺽여 형성됨으로써, 한 쌍의 가압부(510)에 기본적으로 제공되는 탄성력을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 가압부(510)의 두께를 연결부(520)의 두께보다 크도록 설계할 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 회전축의 양단측에서, 각 가압 플레이트(410)를 가압함으로써, 가압 플레이트(410)와 가동 접촉자(200) 사이에 형성되는 접촉 압력을 효율적으로 형성시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 가압부(510)의 단부는 외부로 그대로 돌출되도록 형성될 수도 있지만, 회전축의 양단에 형성되는 별도의 홈에 끼우져 고정될 수도 있다.

따라서,　한 쌍의 가압부(510)가 회전축에 끼워진 상태로 일 방향으로 회전 유동됨으로 인해, 고유의 가압 탄성력이 유실되는 것을 효율적으로 방지할 수도 있다.

상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 가동 접촉자와 가압 플레이트 사이에 형성되는 접촉 압력을 균일하게 형성시켜 줄 뿐만 아니라, 회전되는 영역에 직접적으로 접촉 압력을 조절함으로써, 실질적인 습동압의 형성을 유도할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 상기와 같이 면접촉 압력을 일정하게 유지함으로써, 가동 접촉자와 고정 접촉자와의 개폐와 온도 특성에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명의 가압 습동이 가능한 트립 유닛 및 배선용 차단기에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

200 : 가동 접촉자
210 : 가동 접촉자의 타단
300 : 격벽
400 : 도체 플레이트
410 : 가압 플레이트
500 : 토션 스프링
510 : 가압부
520 : 연결부
521 : 연결 로드 스프링
522 : 연결 스프링

Claims (9)

1. 회전부가 형성되는 도체 플레이트;
   상기 회전부에 회전 가능하게 연결되며, 사고 전류 발생 여부에 따라 회전되는 가동 접촉자;
   상기 회전부의 양측부에서 토션 탄성력을 제공하여 상기 가동 접촉자와 상기 도체 플레이트와의 접촉 압력을 조절하는 습동압 조절부를 포함하고,
   상기 도체 플레이트는, 일단부에 상기 가동 접촉자의 단부가 개재되는 한 쌍의 가압 플레이트를 구비하고,
   상기 회전부는 상기 한 쌍의 가압 플레이트의 단부에 형성되는 제 1회전홀과, 상기 가동 접촉자의 단부에 형성되는 제 2회전홀과, 상기 제 1회전홀과 상기 제 2회전홀에 끼워져 상기 가동 접촉자의 회전을 안내하는 회전축을 구비하고,
   상기 습동압 조절부는, 토션 스프링을 포함하되, 상기 토션 스프링은, 상기 회전축에 끼워지고, 상기 한 쌍의 가압 플레이트의 외측면에 밀착되며, 설정되는 회수로 상기 회전축 방향을 따라 층을 이루도록 벤딩되는 한 쌍의 가압부와, 상기 각 가압부를 연결하는 연결부를 구비하고,
   상기 연결부는, 상기 각 가압부로부터 서로 나란하게 연장되는 한 쌍의 연장 로드 스프링과, 상기 한 쌍의 연장 로드 스프링의 단부를 연결하는 연결 스프링을 구비하는 것을 가압 습동이 가능한 트립 유닛.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 각 연장 로드 스프링은,
   둔각을 이루도록 벤딩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부는, 상기 연결부의 두께 보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부는 스크류 형상으로 벤딩되어 복수의 원형 층 또는 타원형의 층 또는 다각형의 층 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부의 끝단은 상기 회전축에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 가압 습동이 가능한 트립 유닛.
   
9. 차단기 몸체;
   상기 차단기 몸체에 설치되는 고정 접촉자; 및
   상기 제 1항, 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 트립 유닛을 포함하되,
   상기 트립 유닛의 가동 접촉자는 상기 고정 접촉자와 회전 접촉되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
   

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