KR101412194B1 - 스위칭 장치 및 스위치 장치의 자기 챔버 내 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법 - Google Patents

스위칭 장치 및 스위치 장치의 자기 챔버 내 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법 Download PDF

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노르베르트 짐머만
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Abstract

본 발명은 자기 챔버(3) 내에 제공되고 상기 자기 챔버(3) 내에 고정된 작동 자석(4), 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택 및 적어도 하나의 고정식 스위치 콘택을 가진 스위치 장치(10), 특히 저전압 스위치 장치에 관한 것이고, 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택은 작동 자석(4)에 의해 변위될 수 있고 상기 자기 챔버(3)는 공차 삽입물(2)을 삽입하거나 제거하기 위한 어셈블리 개구부(1)를 포함한다. 본 발명은 추가로 상기 스위치 장치(10)의 자기 챔버(3) 내에 공차 삽입물(2)을 삽입하거나 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

스위칭 장치 및 스위치 장치의 자기 챔버 내 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법{SWITCHING DEVICE AND METHOD FOR INSERTING OR REMOVING A TOLERANCE INSERT IN A MAGNET CHAMBER OF A SWITCH DEVICE}
본 발명은 자기 챔버 내에 제공되고 적어도 하나의 스프링 엘리먼트에 의해 상기 자기 챔버 내에 고정되는 작동 자석(actuation magnet), 작동 자석에 의해 변위될 수 있는 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택, 및 적어도 하나의 고정식 스위치 콘택을 가진 스위칭 장치, 특히 저전압 스위칭 장치에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 이런 타입의 스위칭 장치의 자기 챔버 내에 공차 삽입물(tolerance insert)을 삽입하거나 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.
스위칭 장치들, 특히 저전압 스위칭 장치들은 전원 장치 및 소비자 장치들(consumer) 사이의 전류 경로들의 스위칭 및 이에 따른 상기 전류 경로들의 동작 전류들의 스위칭을 가능하게 하고, 예를 들어, 전류 경로들이 스위칭 장치에 의해 개방 및 폐쇄될 때, 접속된 소비자 장치들은 안전하게 스위치 온 및 오프될 수 있다.
예를 들어 콘택터(contactor), 회로 차단기, 모터 브랜치(branch) 회로 또는 컴팩트 스타터(starter) 같은 전기 저전압 스위칭 장치는 하나 또는 그 이상의 전류 회로(들)를 스위칭하기 위하여 하나 또는 심지어 그 이상의 작동 자석들, 예를 들어, 전자기 드라이브들에 의해 제어될 수 있는 하나 또는 그 이상의 소위 메인 콘택(들) 또는 보조 콘택들을 가진다. 본래, 메인 콘택들 또는 보조 콘택들은 각각 변위 가능한 콘택, 특히 콘택 브릿지(bridge), 및 고정식 콘택 또는 고정식 콘택 피스(piece)로 이루어지고, 상기 콘택에 소비자 장치 및 전원 장치가 접속된다. 메인 콘택 또는 보조 콘택을 폐쇄 및 개방하기 위하여, 대응하는 온 스위칭 신호 및 오프 스위칭 신호가 작동 자석에 제공되고, 그에 따라 이러한 자석은, 변위 가능한 콘택 또는 콘택 브릿지가 고정식 콘택에 대한 상대적 움직임을 완료하고 스위칭 될 전류 경로를 폐쇄하거나 개방하도록, 자신의 전기자(armature)와 함께 변위 가능한 콘택 상에 작용한다.
고정식 콘택 및 변위 가능한 콘택 사이의 콘택팅(contacting)을 개선하기 위해, 이들 둘이 만나는 지점들에 적당하게 형성된 콘택 표면들이 제공된다. 이들 콘택 표면들은, 이들 지점들에서 변위 가능한 콘택, 예를 들어 콘택 브릿지, 및 고정식 콘택, 예를 들어 콘택 피스, 양쪽에 모두 적용되고 정의된 두께를 가지는, 예를 들어 은 합금들 같은 재료들로 이루어진다.
이들 기계적 스위칭 장치들은 부품들의 요구된 공차로 인해 공차 삽입물을 가지고, 이러한 공차 삽입물에 의해 스위칭 콘택들의 탄성이 조절될 수 있다. 조절에 의해, 경로들 및 탄성들은 비교적 정밀한 정도로 제어될 수 있고, 그 결과 장치 내 자기 경로들은 작게 유지될 수 있다. 이것은 장비의 전력 손실을 최소화하는 것을 가능하게 한다.
지금까지, 스위칭 장치들의 조절은 폐쇄된 자기 챔버 내에 삽입된 상이한 두께들의 공차 삽입물에 의해 이루어졌다. 도 1 및 도 2는 콘택터의 예를 기반으로 이를 도시한다. 스위칭 장치(10)의 조립 후, 경로들 및 탄성들은 이 예에서 결정된다. 만약 이들이 원하는 제한 값들 외측에 놓이면, 공차 삽입물(2)은 보다 두껍거나 보다 얇은 공차 삽입물들로 대체되어야 한다. 이러한 방식은, 스위칭 장치(10)가 조립되고 측정된 후 공차 삽입물(2)이 다시 대체되어야 하는 단점을 가진다. 이를 위하여, 스위칭 장치(10)는 다시 분해되어야 하고, 작동 자석(4) 아래에 배열된 스프링 엘리먼트(6) 아래에 상이한 공차 삽입물(2)을 조립하기 위해 한번 더 조립되어야 하고, 상기 작동 자석(4) 및 스프링 엘리먼트(6)는 자기 챔버(3)로부터 제거되어야 한다. 이것은 설계 및 시간 측면에서 높은 비용과 연관된다.
본 발명의 목적은 스위칭 장치의 최종 어셈블리 및 게이징 이후 스위칭 장치의 쉽고 빠른 조절을 가능하게 하는 상기된 타입의 스위칭 장치를 생성하는 것이다. 스위칭 장치의 자기 챔버 내에 공차 삽입물의 삽입 또는 대체는 스위칭 장치 또는 스위칭 장치의 부품들, 특히 작동 자석이 분해되지 않고 특히 간단한 방식으로 이루어질 것이다. 게다가, 상기 방법은 스위칭 장치가 완전히 자동으로 조절되게 하도록 설정될 것이다.
이들 목적들은 본 발명에 따라 독립항 제 1 항에 따른 특징들을 가진 스위칭 장치, 및 독립항 제 14 항에 따른 특징들을 가진 방법 및 독립항 제 15 항에 따른 특징들을 가진 방법으로 달성된다. 본 발명의 추가 특징들 및 세부사항들은 종속항들, 상세한 설명 및 도면들에 나타날 것이다. 스위칭 장치와 관련하여 기술된 특징들 및 세부 사항들은 물론 또한 두 개의 방법들과 관련하여 적용하고, 그 반대도 가능하다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 상기 목적은 자기 챔버 내에 제공되고 적어도 하나의 스프링 엘리먼트에 의해 자기 챔버에 고정된 작동 자석, 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택 및 적어도 하나의 고정식 스위치 콘택을 가진 스위칭 장치, 특히 저전압 스위칭 장치로 달성되고, 상기 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택은 작동 자석에 의해 변위 가능하고, 상기 자기 챔버는 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 어셈블리 개구부를 가지고, 상기 어셈블리 개구부는 상기 스위칭 장치의 외부 표면으로 노출되고, 상기 자기 챔버는 작동 엘리먼트를 상기 자기 챔버 내로 도입하기 위한 적어도 하나의 작동 개구부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 작동 개구부는 상기 스위칭 장치의 외부 표면으로 노출된다.
이런 타입의 스위칭 장치는 스위칭 장치의 조절이 스위칭 장치의 최종 어셈블리 및 게이징 이후 수행되게 한다. 이것은 자기 챔버가 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 어셈블리 개구부를 가진다는 사실에 의해 특히 가능하게 된다. 공차 삽입물을 자기 챔버에 삽입하거나 이런 챔버로부터 상기 공차 삽입물을 제거하기 위하여, 작동 엘리먼트는 어셈블리 개구부 내에 도입된다. 작동 엘리먼트는 자기 챔버 내 작동 자석을 그립핑(grip)하고 상기 작동 자석 아래에 배열된 스프링 방향으로 이 자석을 가압하거나 당긴다. 스프링 엘리먼트 상에 가해지는 힘으로 인해, 스프링 엘리먼트는 압축된다. 빈 공간, 즉 갭은 결과적으로 자기 챔버의 상부 영역에 형성된다. 스위칭 장치를 조절하기 위해 사용된 공차 삽입물은 빈 공간 내에 삽입될 수 있다. 공차 삽입물은 어셈블리 개구부를 통하여 빈 공간 내로 삽입된다. 공차 삽입물이 삽입된 후, 작동 자석을 홀딩하는 작동 엘리먼트는 자기 챔버로부터 제거되어, 작동 자석은 스프링 엘리먼트로부터 멀어지는 방향으로 스프링 엘리먼트의 스프링 힘으로 인해 가압된다. 작동 자석의 상부 영역은 삽입된 공차 삽입물에 면한다. 공차 삽입물이 삽입된 후, 콘택들의 경로들 및 탄성들은 결정될 수 있다. 이들 경로들 및 탄성들이 원하는 제한 값들 외측에 있다는 것이 결정되면, 공차 삽입물은 대응하여 보다 얇거나 두꺼운 공차 삽입물에 의해 간단히 대체될 수 있다. 이를 수행하기 위해, 작동 자석은 단지 어셈블리 개구부를 통하여 도입될 수 있는 작동 엘리먼트에 의해 스프링 엘리먼트의 방향으로 변위되어야 한다. 그 다음 공차 삽입물은 자기 챔버로부터 제거될 수 있고 새로운 공차 삽입물은 삽입된다.
이런 타입의 스위칭 장치의 장점은 생산 공정에서 스위칭 장치의 경로들 및 탄성들을 정밀하게 조절할 가능성이다. 전자기 드라이브, 즉 작동 자석의 자기 경로는 이런 방식으로 최소 크기로 유지될 수 있다. 이것은 차례로 전자기 드라이브들의 전력 손실을 감소시키고, 이와 관련하여 최종 소비자 장치에 대한 전기 요구조건을 낮추는 장점을 가진다. 게다가, 이런 타입의 스위칭 장치에서, 생산 공정에서 모든 스위칭 장치들은 완전히 자동으로 조절될 수 있다. 작동 엘리먼트에 의한 개입(intervention)은 자동으로 이루어질 수 있다.
추가 바람직한 실시예는 어셈블리 개구부가 자기 챔버의 측면 또는 측벽 상에 제공되는 스위칭 장치이다. 측벽 내의 어셈블리 개구부는 공차 삽입물이 작동 자석 위에 형성된 빈 공간에 삽입되는 것을 가능하게 한다. 어셈블리 개구부는 특히 자기 챔버의 측벽의 상단부에 배열된다. 이 경우 "상단부"는 자기 챔버 내에 배치된 스프링 엘리먼트로부터 먼쪽에 면하는 측벽의 단부이다. 어셈블리 개구부는 자기 챔버의 측면의 측면 에지, 즉 측벽까지 연장될 수 있다. 어셈블리 개구부는 적어도 가능한 한 가장 큰 공차 삽입물의 폭 및 높이를 가진다. 그러나, 어셈블리 개구부는 바람직하게 공차 삽입물보다 다소 크게 형성된다. 이런 방식으로, 작동 엘리먼트는 또한 이 엘리먼트가 공차 삽입물의 삽입 또는 제거를 방해하지 않고 어셈블리 개구부를 통하여 도입될 수 있다.
어셈블리 개구부가 자기 챔버 내 작동 자석의 드라이브 영역에 제공되는 스위칭 장치는 특히 바람직하다. 이것은 공차 삽입물이 삽입되거나 제거될 때 작동 자석의 코일이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 동일한 것은 작동 자석 아래로 가압하거나 당기기 위한 작동 엘리먼트의 도입에 적용된다. 이것은 어셈블리 개구부가 작동 자석의 드라이브 영역 내에 제공되면 삽입 동안 작동 자석의 코일을 손상시키지 않는다.
작동 엘리먼트는 작동 자석 아래에 배열된 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 자석을 가압하거나 당기기에 적당한 툴(tool)이다. 간단한 실시예에서, 작동 엘리먼트는 예를 들어 스크류드라이버일 수 있고, 상기 스크류드라이버의 도움으로 작동 엘리먼트는 스프링 엘리먼트 방향으로 가압될 수 있다. 작동 엘리먼트는 또한 자동으로 동작될 수 있는 로봇식 아암, 그립핑(gripping) 아암 또는 와이어 프레임일 수 있다.
어셈블리 개구부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 적당한 공차 삽입물이 어셈블리 개구부를 통하여 삽입될 수 있는 것은 중요하다. 바람직한 실시예는 어셈블리 개구부가 슬롯-형상 개구부를 가진 스위칭 장치이다. 이런 방식으로, 일반적으로 검사 카드 형상을 가진 공차 삽입물은 어셈블리 개구부를 통하여 용이하게 자기 챔버 내 빈 공간에 도입될 수 있다.
스위칭 장치의 추가 바람직한 실시예에서, 어셈블리 개구부가 자기 챔버의 측면으로부터 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트로 연장되는 것이 제공될 수 있다. 뚜껑 엘리먼트는 이 경우 스프링 엘리먼트로부터 떨어진 쪽을 향하는 작동 자석의 측면에 면하는 뚜껑 엘리먼트이다. 이런 방식으로, 공차 삽입물은 자기 챔버 내에 매우 단단히 삽입될 수 있지만, 또한 챔버로부터 쉽게 제거될 수 있다. 삽입된 공차 삽입물은 어셈블리 개구부가 자기 챔버의 측면으로부터 뚜껑 엘리먼트로 연장되면 보다 쉽게 그립핑될 수 있다.
추가 바람직한 실시예는 작동 자석이 작동 엘리먼트를 수용하기 위하여 적어도 하나의 리세스 또는 돌출부를 포함하는 코일 바디를 가지는 스위칭 장치이다. 작동 엘리먼트는 바람직하게 작동 자석의 코일을 손상시키지 않기 위하여 작동 자석의 코일 바디를 그립핑한다. 코일 바디 뒤에서 그립핑 되거나 맞물리기 위하여, 코일 바디는 바람직하게 리세스들 또는 돌출부들을 가진다. 또한 노치(notch)들로 표시된 리세스들은 예를 들어 그립핑 엘리먼트가 상기 리세스들을 관통할 수 있도록 형성될 수 있다. 그러나, 코일 바디는 또한 돌출부들을 가질 수 있고, 상기 돌출부들 상에 레버 툴 또는 그립핑 툴이 맞물릴 수 있다. 작동 엘리먼트는 바람직하게 하나 또는 그 이상의 그립핑 아암(들)을 포함하는 그립핑 엘리먼트이다. 그립핑 아암(들)은 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 자석을 변위시키기 위하여 리세스들 내로 관통하거나 돌출부들 상에 맞물린다. 리세스들은 작동 엘리먼트의 실시예에 따라 각이 지거나 라운드 모양들을 가질 수 있다.
추가 바람직한 실시예는 자기 챔버가 작동 자석과 면하는 내벽 상에 작동 엘리먼트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스 또는 돌출부를 가진 스위칭 장치이다. 이들 적어도 하나의 리세스 또는 돌출부는 작동 자석을 "하방"으로 가압하기 위하여 작동 엘리먼트에 대한 안착부(seat)들로서 사용할 수 있고, 즉 이들 리세스들 또는 이들 돌출부들은 레버로서 구현된 작동 엘리먼트에 대한 고정부(fastening)로서 사용한다.
특히 바람직한 실시예는 자기 챔버, 특히 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트가 작동 엘리먼트를 자기 챔버 내로 도입하기 위한 적어도 하나의 작동 개구부를 가진 스위칭 장치이다. 이것은 작동 엘리먼트가 어셈블리 개구부를 통하여 자기 챔버로 도입될 필요가 없다는 것을 의미한다. 결과적으로, 어셈블리 개구부는 공차 삽입물의 크기들에 적당하게 최적으로 치수가 설정될 수 있다. 따라서 작동 엘리먼트는 공차 삽입물이 삽입되거나 제거될 때 공차 삽입물을 방해하지 않는다. 작동 개구부는 자기 챔버의 측면 상에 제공될 수 있지만, 스프링 엘리먼트로부터 떨어진 쪽을 향하는 작동 자석의 측면쪽에 면하는 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트 상에 제공될 수 있다. 작동 엘리먼트에 의해, 작동 자석은 공차 삽입물이 어셈블리 개구부를 통하여 작동 자석 위에 형성된 빈 공간 내로 삽입될 수 있도록, 자기 챔버 내부에서 스프링 엘리먼트의 방향으로 쉽게 변위될 수 있고 변위된 위치에 홀딩될 수 있다. 몇몇 작동 개구부들은 바람직하게 자기 챔버 내, 특히 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트에 제공된다. 이것은 자기 챔버 내부에서 작동 자석의 고정 및 심지어 변위를 가능하게 한다.
스위칭 장치의 다른 실시예에서, 작동 개구부들은 또한 바닥 엘리먼트로 표시되고, 스프링 엘리먼트 쪽으로 면하는 뚜껑 엘리먼트 상에 제공될 수 있다. 이런 방식으로 작동 자석은 작동 엘리먼트의 개입 후 공차 삽입물을 삽입하기 위하여 자기 챔버 내부에 빈 공간을 생성하도록 스프링 엘리먼트의 방향으로 당겨진다.
작동 개구부(들)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 작동 개구부(들)는 작동 자석, 즉 전자기 드라이브를 변위시키는 것을 돕는 하나 또는 그 이상의 작동 엘리먼트들의 도입을 돕는다.
바람직한 실시예는 적어도 하나의 작동 개구부가 자기 챔버의 측면으로부터 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트로 연장되는 스위칭 장치이다. 이것은 작동 엘리먼트의 개입을 위한 적당한 공간이 있다는 것을 보장한다.
먼지 입자들이 자기 챔버를 관통할 수 없도록 하기 위하여, 스위칭 장치는 어셈블리 개구부가 폐쇄 엘리먼트에 의해 폐쇄될 수 있는 것이 바람직하다. 폐쇄 엘리먼트는 예를 들어 부착 가능한 뚜껑 또는 자기 챔버 상에 힌지(hinge)된 플랩(flap)일 수 있다. 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위하여, 폐쇄 엘리먼트는 개방되거나 제거될 수 있다.
스위칭 장치는 또한 적어도 하나의 작동 개구부가 폐쇄 엘리먼트에 의해 폐쇄될 수 있다는 점이 고려될 수 있다. 이것은 마찬가지로 공차 삽입물의 삽입 또는 제거가 발생하지 않을 때 먼지 또는 오염물이 자기 챔버를 관통하는 것을 방지할 수 있다. 이런/이들 폐쇄 엘리먼트(들)는 또한 부착 가능한 뚜껑 또는 힌지된 플랩으로서 형성될 수 있다.
어셈블리 삽입물은 바람직하게 어셈블리 개구부를 통하여 삽입될 수 있는 플레이트이다. 어셈블리 삽입물의 두께는 필요한 조절에 따라 다를 수 있다.
스위칭 장치는 콘택터 또는 회로 차단기 또는 컴팩트 브랜치 회로 또는 컴팩트 스타터(starter)일 수 있다. 저전압 스위칭 장치는 특히 바람직하다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 목적은 제 1 측면에 따라 스위칭 장치의 자기 챔버 내에 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법으로 달성되고, 작동 엘리먼트는 어셈블리 개구부를 통하여 인도되고 작동 자석의 코일 바디 뒤에서 그립핑하거나 또는 맞물리고, 코일 바디는 그립핑 되거나 맞물려진 후 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 엘리먼트에 의해 당겨지거나 가압되고 그리고 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 자석의 코일 바디의 변위 후, 공차 삽입물은 어셈블리 개구부를 통하여 작동 자석의 코일 바디 위에 형성된 빈 공간으로 삽입되거나 상기 작동 자석의 코일 바디 위에 형성된 빈 공간으로부터 제거된다.
스위칭 장치의 자기 챔버 내에 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 상기 방법은 스위칭 장치의 최종 어셈블리와 게이징 이후 스위칭 장치의 쉽고 빠른 조절을 가능하게 한다. 이것은 공차 삽입물이 자기 챔버 내 어셈블리 개구부를 통하여 자기 챔버 내에 삽입되거나 상기 자기 챔버로부터 제거된다는 사실에 의해 가능해진다.
작동 엘리먼트는 자기 챔버 내에 작동 자석을 그립핑하고 작동 자석 아래에 배열된 스프링 엘리먼트의 방향으로 이 자석을 가압하거나 당긴다. 스프링 엘리먼트는 스프링 엘리먼트 상에 가해진 힘으로 인해 압축된다. 빈 공간은 결과적으로 자기 챔버의 상부 영역에 형성된다. 스위칭 장치를 조절하는 것을 돕는 공차 삽입물은 빈 공간 내로 삽입된다. 공차 삽입물이 삽입된 후, 작동 자석을 홀딩하는 작동 엘리먼트는 자기 챔버로부터 제거되고 따라서 스프링 엘리먼트의 스프링 힘으로 인해 작동 자석은 스프링 엘리먼트로부터 떨어진 방향으로 가압된다. 상기 과정에서, 작동 자석의 상부 영역은 삽입된 공차 삽입물에 접한다. 공차 삽입물이 삽입된 후, 콘택들의 경로들 및 탄성들은 결정될 수 있다. 이들 경로들 및 탄성들이 원하는 제한 값들 외측에 있다는 것이 결정되면, 공차 삽입물은 대응하여 보다 얇거나 두꺼운 공차 삽입물에 의해 간단히 대체될 수 있다. 이를 수행하기 위하여, 작동 자석은 어셈블리 개구부를 통하여 도입될 수 있는 작동 엘리먼트에 의해 스프링 엘리먼트의 방향으로 변위된다. 그 다음 공차 삽입물은 자기 챔버로부터 제거되고 새로운 공차 삽입물은 삽입된다.
상기 방법의 장점은 생산 공정에서 스위칭 장치의 경로들 및 탄성들을 정밀하게 조절할 가능성이다. 전자기 드라이브, 즉 작동 자석의 자석 경로는 최소로 치수가 설정될 수 있다. 이것은 차례로 전자기 드라이브들의 전력 손실을 감소시키고, 이와 관련하여 최종 소비자 장치에 대한 전기 요구 조건을 낮추는 장점을 가진다. 게다가, 생산 공정에서 모든 스위칭 장치들은 상기 방법을 사용하여 조절될 수 있다.
이전에 기술된 방법에 대한 대안으로서, 스위칭 장치의 자기 챔버 내에 공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법은 작동 엘리먼트가 적어도 하나의 작동 개구부를 통하여 인도되고 코일 바디 뒤쪽에 그립핑 되거나 맞물리고, 코일 바디가 그립핑 되거나 맞물려진 후, 이런 코일 바디는 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 엘리먼트에 의해 가압되고, 스프링 엘리먼트의 방향으로 작동 자석의 코일 바디의 변위 후, 공차 삽입물이 어셈블리 개구부를 통하여 작동 자석의 코일 바디 위에 형성된 빈 공 간으로 삽입되거나 작동 자석의 코일 바디 위에 형성된 빈 공간으로부터 제거된다는 점에서 바람직하다.
이전에 기술된 방법에 대한 대안예로서, 작동 엘리먼트는 작동 자석 뒤에서, 즉 작동 자석의 코일 바디 뒤에서 그립핑하거나 맞물리고, 그리고 어셈블리 개구부를 통해서가 아닌 작동 개구부를 통해서 작동 자석 아래에 배열된 스프링 엘리먼트의 방향으로 이 자석을 변위시키기 위하여 자기 챔버 내로 도입된다. 작동 개구부를 통한 작동 엘리먼트의 삽입은 한편으로 공차 삽입물이 어셈블리 개구부를 통하여 보다 쉽게 삽입되게 한다. 둘째로, 작동 엘리먼트는 개선된 방식으로 작동 자석의 코일 바디를 그립핑할 수 있다. 그러므로 작동 개구부 또는 작동 개구부들은 바람직하게 자기 챔버의 뚜껑 엘리먼트 상에 제공된다.
추가 바람직한 방법은 작동 엘리먼트가 작동 자석의 코일 바디의 적어도 하나의 리세스 또는 돌출부 뒤에 그립핑하거나 맞물리는 것이다. 이런 방식에서, 작동 엘리먼트는 작동 자석의 코일 바디 상에 단단하게 맞물려서, 이런 코일 바디는 스프링 엘리먼트의 방향으로 안전하게 변위될 수 있다. 작동 자석의 코일 바디에서 떨어져 작동 엘리먼트를 슬라이딩하는 것은 코일 바디 및 이에 따른 작동 자석이 돌출(shoot out)하게 하고, 이것은 공차 삽입물에 손상을 유발할 수 있다. 그러므로 작동 엘리먼트가 작동 자석의 코일 바디의 리세스들 또는 돌출부들 내 또는 상기 리세스들 또는 돌출부들 상에 맞물리는 것이 바람직하다. 이런 방식에서, 작동 자석은 작동 자석을 단단하게 그립핑할 수 있고 상기 작동 자석을 자기 챔버 내에서 적당하게 변위시킬 수 있다.
추가 바람직한 방법은 공차 삽입물이 자기 챔버 내에 삽입된 후 작동 엘리먼트가 어셈블리 개구부 또는 작동 개구부를 통하여 자기 챔버로부터 제거되는 것이다. 작동 자석은 한편으로 삽입된 공차 삽입물의 방향으로 작동 엘리먼트에 의해 당겨질 수 있다. 다른 한편, 압축된 스프링 엘리먼트는 공차 삽입물의 방향으로 작동 자석을 가압한다. 작동 자석이 공차 삽입물에 인접한 후, 작동 엘리먼트는 자기 챔버로부터 제거된다. 그 다음 어셈블리 개구부 및 적어도 하나의 작동 개구부 상 폐쇄 엘리먼트들은 폐쇄되어 오염물들은 자기 챔버 내로 통과할 수 없다.
본 발명은 지금 예시적인 실시예의 도움으로 그리고 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 삽입된 공차 삽입물을 가진 스위칭 장치의 전면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 스위칭 장치의 투시도를 도시한다.
도 3은 어셈블리 개구부 및 작동 개구부를 가진 스위칭 장치의 투시도를 도시한다.
도 4는 어셈블리 개구부 및 작동 개구부를 가진 스위칭 장치의 상이한 투시도를 도시한다.
도 5는 어셈블리 개구부 및 작동 개구부를 가진 스위칭 장치의 추가 투시도를 도시한다.
도 1 및 도 2는 상세한 설명 도입부에 기술된 종래 기술에 따른 스위칭 장치를 도시한다.
도 3 내지 도 5는 어셈블리 개구부(1) 및 작동 개구부(5)를 가진 스위칭 장치(10)의 투시도를 각각 나타낸다. 도 3은 스위칭 장치(10)의 자기 챔버(3)를 도시한다. 어셈블리 개구부(1)는 자기 챔버(3)의 측면(11), 즉 자기 챔버(3)의 측벽의 상단부에 배열된다. 이런 어셈블리 개구부는 자기 챔버(3)의 측벽(11)으로부터 뚜껑 엘리먼트(12)로 연장된다. 이것은 특히 자기 챔버(3)로부터 공차 삽입물(2)의 제거를 용이하게 한다. 이런 타입의 어셈블리 개구부(1)의 경우, 공차 삽입물(2)이 어셈블리 개구부(1)를 통해 용이하게 그립(grip)될 수 있고 자기 챔버(3) 밖으로 빼내어질 수 있다. 공차 삽입물(2)은, 스위칭 장치(10)를 분해하지 않고서도, 외측으로부터 자기 챔버(3) 내로, 예를 들어, 작동 자석(4) 위의 빈 공간 내로 삽입된다. 작동 자석(4), 예를 들어 전자기 드라이브는 스프링 엘리먼트(6)에 의해 자기 챔버(3) 내에 고정된다. 공차 삽입물(2)을 조립하기 위하여, 작동 자석(4)은 먼저 하방으로 변위되어야 한다. 여기서 "하방"은 작동 자석(4)이 스프링 엘리먼트(6)의 방향으로 변위되는 것을 의미한다. 스프링 엘리먼트(6)는 결과적으로 압축된다. 작동 자석(4)을 하방으로 변위시키기 위하여, 작동 엘리먼트가 작동 개구부(5)를 통하여 자기 챔버(3) 내로 도입된다. 작동 엘리먼트는 작동 자석(4)을 그립(grip)하고 이 자석을 하방으로 민다. 이후 공차 삽입물(2)이 이런 방식으로 형성된 빈 공간 내로 조립될 수 있다. 조립 후, 작동 자석(4)은 작동 엘리먼트에 의해 다시 상향으로 당겨지고 스위칭 장치(10)의 조립이 계속될 수 있다.
이런 타입의 스위칭 장치(10)는 생산 공정에서 스위칭 장치(10)의 경로들 및 탄성들의 정밀한 조절을 가능하게 하고, 이에 따라 작동 자석(4)의 자석 경로가 최소로 치수화(dimensioned)될 수 있다. 게다가, 작동 자석(4)의 전력 손실은 이런 타입의 스위칭 장치(10)에 의해 감소될 수 있고, 이와 관련하여 최종 소비자 장치에 대해 생성된 보다 낮은 전력 요구 조건은 이루어진다. 게다가, 이런 타입의 스위칭 장치들(10)은 생산 공정에서 완전히 자동으로 조절될 수 있다.
도 4 및 도 5는 어셈블리 개구부(1) 및 작동 개구부(5)를 가진 스위칭 장치(10)의 투시도를 각각 도시하고, 자기 챔버(3)의 측벽들의 일부는 작동 자석(4)이 도시되도록 표현되지 않는다. 공차 삽입물(2)은 자기 챔버(3)의 작동 자석(4) 및 뚜껑 엘리먼트(12) 사이 빈 공간에 삽입되었다. 공차 삽입물(2)은 어셈블리 개구부(1)를 통하여 빈 공간 내로 삽입되었다. 작동 자석(4)의 코일 바디(7)는 작동 엘리먼트가 맞물릴 수 있는 리세스들(8)을 가진다. 이것은 코일 바디(7) 상에 따라서 작동 자석(4) 상에 작동 엘리먼트의 단단한 맞물림을 가능하게 하여 이 자석을 스프링 엘리먼트의 방향으로 확실하게 민다. 코일 바디(7)는 작동 자석(4)의 코일을 밀봉한다. 스프링 엘리먼트(6)는 작동 자석(4) 아래 자기 챔버(3) 내에 배열되고 결과적으로 자기 챔버(3) 내에 작동 자석(4)을 고정한다. 스프링 엘리먼트(6)는 다양한 형상들로 형성될 수 있다. 스프링 엘리먼트(6)는 예를 들어 디스크 스프링, 리프(leaf) 스프링 또는 코일 스프링으로서 형성될 수 있다.
스위칭 장치는 특히 동작 스위칭 및 과부하와 단락 컷-오프(cut-off)를 위한 하나 또는 둘의 스위칭 지점들을 가진 콘택터 타입의 다극 저전압 스위칭 장치, 회로 차단기 또는 콘택터 및 회로 차단기 또는 컴팩트 스타터 조합의 모터 브랜치(branch) 회로일 수 있다. 이런 타입의 스위칭 장치들에서, 다양한 극들의 변위 가능한 콘택들은 작동 자석 및 기계적 시스템, 예를 들어 스위치 록(lock)에 의해 작동된다.

Claims (18)

  1. 스위칭 장치로서,
    자기 챔버(3) 내에 제공되고, 적어도 하나의 스프링 엘리먼트(6)에 의해 상기 자기 챔버(3) 내에 고정되는 작동 자석(4);
    적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택; 및
    적어도 하나의 고정식 스위치 콘택
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 변위 가능한 스위치 콘택은 상기 작동 자석(4)에 의해 변위될 수 있고,
    상기 자기 챔버(3)는 공차 삽입물(tolerance insert)(2)을 삽입 또는 제거하기 위한 어셈블리 개구부(assembly opening)(1)를 가지고, 상기 어셈블리 개구부(1)는 상기 스위칭 장치의 외부 표면으로 노출되고,
    상기 자기 챔버는 작동 엘리먼트를 상기 자기 챔버 내로 도입하기 위한 적어도 하나의 작동 개구부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 작동 개구부는 상기 스위칭 장치의 외부 표면으로 노출되는,
    스위칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 개구부(1)는 상기 자기 챔버(3)의 측벽(11) 상에 제공되는,
    스위칭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 개구부(1)는 상기 자기 챔버(3)의 상기 작동 자석(4)의 구동(drive) 영역 내에 제공되는,
    스위칭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 개구부(1)는 슬롯-형상 개구부인,
    스위칭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 개구부(1)는 상기 자기 챔버(3)의 측면(11)으로부터 상기 자기 챔버(3)의 뚜껑 엘리먼트(lid element)(12)로 연장되는,
    스위칭 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 자석(4)은 작동 엘리먼트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스(8) 또는 하나의 돌출부(8)를 가진 코일 바디(7)를 포함하는,
    스위칭 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 챔버(3)는 상기 작동 자석(4)과 마주하는 내벽 상에 작동 엘리먼트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스 또는 하나의 돌출부를 가지는,
    스위칭 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    작동 엘리먼트를 상기 자기 챔버(3) 내로 도입하기 위한 상기 적어도 하나의 작동 개구부(5)는 상기 자기 챔버(3)의 뚜껑 엘리먼트(12) 상에 제공되는,
    스위칭 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 개구부(5)는 상기 자기 챔버(3)의 측면(11)으로부터 상기 자기 챔버(3)의 뚜껑 엘리먼트(12)로 연장되는,
    스위칭 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작동 개구부(5)는 폐쇄 엘리먼트에 의해 폐쇄될 수 있는,
    스위칭 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 개구부(1)는 폐쇄 엘리먼트에 의해 폐쇄될 수 있는,
    스위칭 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 공차 삽입물(3)은 상기 어셈블리 개구부(1)를 통하여 삽입될 수 있는 플레이트인,
    스위칭 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 장치(10)는 콘택터(contactor) 또는 회로 차단기 또는 컴팩트 브랜치(branch) 회로 또는 컴팩트 스타터(starter)인,
    스위칭 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 스위칭 장치(10)의 자기 챔버(3) 내에 공차 삽입물(2)을 삽입하거나 제거하기 위한 방법으로서,
    작동 엘리먼트가 어셈블리 개구부(1)를 통하여 인도되어 작동 자석(4)의 코일 바디(7) 뒤에서 그립핑(grip) 하거나 맞물리고, 상기 코일 바디(7)가 뒤에서 그립핑 되거나 맞물려진 후, 상기 코일 바디는 스프링 엘리먼트(6) 방향으로 상기 작동 엘리먼트에 의해 당겨지거나 가압되고, 상기 스프링 엘리먼트(6)의 방향으로 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7)의 변위 후, 공차 삽입물(2)이 상기 어셈블리 개구부(1)를 통하여 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7) 위에 형성된 빈 공간에 삽입되거나 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7) 위에 형성된 상기 빈 공간으로부터 제거되는,
    공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법.
  15. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 스위칭 장치(10)의 자기 챔버(3) 내에 공차 삽입물(2)을 삽입하거나 제거하기 위한 방법으로서,
    작동 엘리먼트가 적어도 하나의 작동 개구부(5)를 통하여 인도되고 작동 자석(4)의 코일 바디(7)의 뒤에서 그립핑 하거나 맞물리고, 상기 코일 바디(7)가 뒤에서 그립핑 되거나 맞물려진 후, 상기 코일 바디는 스프링 엘리먼트(6)의 방향으로 상기 작동 엘리먼트에 의해 가압되고 상기 스프링 엘리먼트(6)의 방향으로 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7)의 변위 후, 공차 삽입물(2)이 어셈블리 개구부(1)를 통하여 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7) 위에 형성된 빈 공간에 삽입되거나 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7) 위에 형성된 상기 빈 공간으로부터 제거되는,
    공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 작동 엘리먼트는 상기 작동 자석(4)의 상기 코일 바디(7)의 적어도 하나의 리세스(8) 또는 하나의 돌출부(8) 뒤에서 그립핑 하거나 맞물리는,
    공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 공차 삽입물(2)이 상기 자기 챔버(3) 내에 삽입된 후, 상기 작동 엘리먼트는 상기 어셈블리 개구부(1) 또는 작동 개구부(5)를 통하여 상기 자기 챔버(3)로부터 제거되는,
    공차 삽입물을 삽입하거나 제거하기 위한 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 장치는 저전압 스위칭 장치인,
    스위칭 장치.
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