KR102088389B1 - 크로스바 순시트립형 차단기 - Google Patents

Abstract

구성이 간소화되면서도 과전류의 발생시 신속하게 전류의 흐름을 차단하여 구동신뢰성이 개선되도록, 본 발명은 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부; 상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 배치되되, 전단부가 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 제1자화대면부가 후방으로 연장된 제1판부와, 후단부가 상기 제1판부의 후단부와 연결되되 상기 제1판부와 교차되는 상측방향으로 절곡 연장된 전단부에 제2자화대면부가 형성된 제2판부를 포함하는 가동스위칭부; 일측에 상기 제1판부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바; 상기 제2자화대면부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회동되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설된 트립부; 전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 제1판부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부; 상기 하우징부에 전후 회동 조작되도록 결합되되, 회동방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및 하단부에 힌지부가 구비되고 상단부가 상기 트립부의 상단에 걸림 연결되되, 과전류 발생시 상기 제1판부 및 상기 제2판부에 동시에 발생하는 흡인 자력에 의해 상기 힌지부를 중심으로 차단방향으로 흡인 회동되면서 상기 크로스바를 가압하는 상기 래치부가 상기 경사단턱과 이격되도록 상기 트립부를 연동 후퇴시키는 자성체 재질의 흡인회전자를 포함하는 크로스바 순시트립형 차단기를 제공한다.

Description

크로스바 순시트립형 차단기{crossbar instant trip type circuit breaker}

본 발명은 크로스바 순시트립형 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성이 간소화되면서도 과전류의 발생시 신속하게 전류의 흐름을 차단하여 구동신뢰성이 개선된 크로스바 순시트립형 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 차단기는 설정값을 초과한 과전류가 흐르거나 회로 내에 누전이 발생하는 경우 전기선로의 개폐조작을 신속하게 전환시켜 전류의 흐름을 차단함으로써 부하측에 연결된 전기제품 및 선로의 파손을 방지하는 안전장치이다. 이러한 차단기는 수동 또는 자동 조작에 의해 구동되며, 바람직하게는 과전류가 발생시 자동으로 전류가 단락되도록 조작될 수 있다.

여기서, 종래에는 열팽창율이 다른 두 금속판을 붙여 놓고 과전류로 인한 열이 가해질 경우 열팽창율이 작은 쪽으로 휘는 특성을 이용한 바이메탈 방식의 차단기가 개시되었다. 이러한 바이메탈 방식의 차단기는 통상 회로에 전류가 공급되면 저항이 발생하여 상기 바이메탈이 가열되고, 일정한 기준 이상의 과다 전류가 흐르는 경우 상기 바이메탈이 휘어지면서 인접하여 닿아있는 트립부를 구동시킨다. 그리고, 상기 바이메탈의 하부에 결합된 접촉단자가 입력터미널로부터 이격되어 전류의 흐름이 차단되는 구조로 구동된다.

그러나, 종래의 바이메탈 방식의 차단기는 상기 바이메탈이 변형되는 시간이 발생됨으로 인해 전류를 즉각적으로 차단하지 못하고 지연되는 문제점이 있었다. 더욱이, 전류가 차단되는 속도가 상대적으로 지연됨에 따라 차단기 내부의 구성부품뿐만 아니라 부하측에 연결된 전기제품 및 선로의 파손이 우려되는 문제점이 있었다.

이에 일부에서는 과전류가 발생시 전송되는 신호를 통해 트립바를 구동시키도록 제어하는 영상변류기 방식의 차단기가 개시되었다. 그러나 이러한 영상변류기 방식의 차단기는 상기 영상변류기, 솔레노이드부, 인쇄회로기판 등과 같이 복잡하고 고가의 부품을 포함하므로 차단기 자체의 제조단가 및 판매단가가 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 복잡한 부품이 상기 차단기의 내부에 조밀하게 설치되므로 제조난이도가 상승하며, 각 부품간이 과도하게 인접하여 오작동이 발생하는 문제점이 있었다.

한국 등록실용신안 제20-0341427호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구성이 간소화되면서도 과전류의 발생시 신속하게 전류의 흐름을 차단하여 구동신뢰성이 개선된 크로스바 순시트립형 차단기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부; 상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 배치되되, 전단부가 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 제1자화대면부가 후방으로 연장된 제1판부와, 후단부가 상기 제1판부의 후단부와 연결되되 상기 제1판부와 교차되는 상측방향으로 절곡 연장된 전단부에 제2자화대면부가 형성된 제2판부를 포함하는 가동스위칭부; 일측에 상기 제1판부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바; 상기 제2자화대면부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회동되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설된 트립부; 전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 제1판부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부; 상기 하우징부에 전후 회동 조작되도록 결합되되, 회동방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및 하단부에 힌지부가 구비되고 상단부가 상기 트립부의 상단에 걸림 연결되되, 과전류 발생시 상기 제1판부 및 상기 제2판부에 동시에 발생하는 흡인 자력에 의해 상기 힌지부를 중심으로 차단방향으로 흡인 회동되면서 상기 크로스바를 가압하는 상기 래치부가 상기 경사단턱과 이격되도록 상기 트립부를 연동 후퇴시키는 자성체 재질의 흡인회전자를 포함하되, 상기 흡인회전자는 상기 힌지부로부터 후향 연장되어 상기 제1자화대면부와 마주보게 이격 배치되는 제1흡인부와, 상기 제1흡인부와 기설정된 이격각도로 상향 이격되어 경사지게 후향 연장되는 갭조절부와, 상기 갭조절부의 단부로부터 상향 절곡 연장되되 상기 제2자화대면부와 마주보게 이격 배치되는 제2흡인부를 포함함을 특징으로 하는 크로스바 순시트립형 차단기를 제공한다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 크로스바 순시트립형 차단기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 흡인회전자가 제1자화대면부 및 그 후단부에 교차되어 종방향으로 배치된 제2자화대면부의 상측 전면에 대향 배치되어 과전류 유입시 각 자화대면부에 동시에 발생하여 고조된 흡인 자력을 통해 순간적으로 회전되므로 종래의 저항열을 통해 휘어지는 바이메탈보다 전류 차단속도가 빠른 차단기를 제공받을 수 있다.

둘째, 제2흡인부가 힌지부를 중심으로 제1흡인부와 소정의 각도로 이격된 갭조절부의 단부로부터 절곡 연장되되 갭조절부와 각 흡인부 간의 각도를 조절함으로써 기설정된 차단전류에 대응하여 흡인회전자가 정확하게 회동되도록 각 자화대면부와의 이격간격이 조절되므로 구동신뢰성 및 호환성이 현저히 향상될 수 있다.

셋째, 제2흡인부의 상단부가 트립부에 걸림 연결되어 흡인회전자의 회동시 트립부가 연동 후퇴되면서 그의 전면에 지지된 래치부의 구속이 물리적으로 해제되는 간단한 방법으로 전류가 차단되므로 영상변류기 등의 고가의 부품이 요구되지 않아 제조비용 절감 및 제품의 컴팩트화를 통한 경제성이 현저히 향상될 수 있다.

넷째, 제2흡인부에 돌설된 걸림돌기가 걸림 연결되는 걸림공이 트립부의 전측으로 연장 돌설된 연동가이더의 전단부측에 형성되므로 트립부가 정상 위치로 복귀되면 이와 연동되는 흡인회전자가 별도의 복귀부재 없이도 자동으로 초기위치로 복귀될 수 있어 부품수가 최소화된 심플한 구조의 차단기를 제공받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기의 커버가 분리되어 내부가 노출된 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기에서 하우징부를 제외한 구성부품의 결합상태를 나타낸 사시도.
도 3a 및 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기의 동작상태를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기의 커버가 분리되어 내부가 노출된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기에서 하우징부를 제외한 구성부품의 결합상태를 나타낸 사시도이며, 도 3a 및 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기의 동작상태를 나타낸 예시도이다. 이때, 이하에서 설명될 크로스바 순시트립형 차단기와 차단기는 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 또한, 도 3a 내지 도 3c는 전선 및 부하출력부의 도시가 생략된 것으로 이해함이 바람직하다.

도 1 내지 도 3c에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 크로스바 순시트립형 차단기(100)는 하우징부(10), 가동스위칭부(20), 크로스바(30), 트립부(40), 래치부(50), 핸들부(60) 및 흡인회전자(70)를 포함한다.

상세히, 상기 하우징부(10)는 상기 차단기(100)의 구성부품이 수납되는 내부공간을 포함하며 절연성 및 불연성의 합성수지 소재로 형성됨이 바람직하다. 이러한 하우징부(10)의 내부에는 각 구성부품이 설치 및 조립되도록 구획격벽, 설치홈 또는 홀이 형성된다. 여기서, 상기 하우징부(10)의 전측에는 전원측에 접속되는 전원입력부(11)가 구비되며 후측에는 부하측과 연결되는 부하출력부(12)가 구비되며, 상기 전원입력부(11)에는 고정접점부(13)가 구비된다.

그리고, 상기 가동스위칭부(20)는 상기 전원입력부(11)와 상기 부하출력부(12) 사이에 배치된다. 여기서, 상기 가동스위칭부(20)는 제1판부(21)와 제2판부(22)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 제1판부(21)는 전단부가 상기 고정접점부(13)와 인접하되 후방으로 연장된 제1자화대면부(23)를 포함한다. 여기서, 상기 제1자화대면부(23)의 전단부에는 상기 고정접점부(13)와 접점 연결되는 가동접점부(25)가 구비된다. 즉, 상기 제1판부(21)는 상기 제1자화대면부(23) 및 그의 전단측에 구비된 상기 가동접점부(25)를 포함하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 제1자화대면부(23)는 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(13)와 통전 가능하게 접촉되되 선택적으로 이격되도록 탄발복원력을 제공하는 전도성 금속 재질로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제2판부(22)는 후단부가 상기 제1판부(21)의 후단부에 접촉 연결되되 상기 제1판부(21)와 교차되는 상측방향으로 절곡 연장된 전단부에 제2자화대면부(24)가 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제1자화대면부(23)의 후단부와 상기 제2자화대면부(24)의 후단부는 중첩되되 나사를 통해 상기 하우징부(10)에 고정된다. 이러한 제2판부(22)는 상기 제1자화대면부(23)와 마찬가지로 전도성 금속재질로 형성되며 전선(15)을 통해 상기 부하출력부(12)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제1판부(21)의 전단부가 하측으로 가압되면 상기 고정접점부(13)와 상기 가동접점부(25)가 접촉되며, 상기 전원입력부(11), 상기 제1판부(21), 상기 제2판부(22), 상기 전선(15) 및 상기 부하출력부(12)를 거쳐서 전류가 흐르게 된다.

여기서, 상기 제1자화대면부(23)와 상기 제2자화대면부(24)는 전도성을 가지면서도 전류를 통해 자화되는 금속재질로 형성됨이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 제2자화대면부(24)는 자화되면서도 전면 및 후면이 각각 상이한 열팽창계수를 가지는 바이메탈로 형성될 수도 있다. 즉, 과전류를 통항 전류 저항열로 인해 상기 제2판부(22)의 온도가 상승되면 낮은 열팽창계수를 가진 후면측으로 휘어지도록 형성될 수도 있다.

한편, 상기 제1판부(21)의 전단부를 하측으로 가압하도록 상기 크로스바(30)가 구비된다. 여기서, 상기 크로스바(30)는 상기 제1판부(21)의 전단측에 구비되되, 상기 제1판부(21)의 전단부가 가로지르도록 개구된 경유부(31)가 형성된다. 이때, 상기 제1판부(21)의 전단부가 가압된다 함은 실질적으로 상기 제1자화대면부(23)의 전단부가 가압되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이러한 크로스바(30)는 상측에서 가해지는 가압력에 의해 하측으로 가압되되 하단부에 구비되는 탄성수단(33)을 통해 상측으로 탄발 지지된다.

상세히, 정상 상태에서 상기 탄성수단(33)의 탄발력보다 상기 크로스바(30)가 하측으로 가압되는 힘이 크게 작용한다. 따라서, 상기 크로스바(30)가 하향 가압된 상태가 유지되며 상기 탄성수단(33)은 압축된다. 그리고, 상기 경유부(31)를 가로질러 배치되는 상기 제1판부(21)의 전단부가 구부러지면서 하향 가압된다. 이를 통해, 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(13)와 접점 연결된다. 이때, 과전류가 발생하거나 상기 핸들부(60)의 조작을 통해 상기 크로스바(30)를 가압하는 힘이 상실되면 상기 탄성수단(33)의 탄발복원력을 통해 상기 크로스바(30)가 상향 이동된다. 이와 동시에, 상기 제1판부(21)를 가압하던 가압력이 상실되므로 상기 제1자화대면부(23)가 탄발복원력을 통해 펴지면서 상기 가동접점부(25)가 상기 고정접점부(13)와 이격된다.

한편, 상기 트립부(40)는 상기 제2자화대면부(24)의 후면측에 대향 배치되며, 하단부에 형성된 회동단부(40a)를 중심으로 전후 회동되도록 구비된다. 이때, 상기 트립부(40)의 전면부에는 경사단턱(41)이 전향 돌설된다. 그리고, 상기 래치부(50)는 전단부(50a)가 상기 크로스바(30)의 상면에 대면 배치되며 후단부(50b)가 상기 트립부(40)의 전면부와 마주보는 길이로 연장된다. 이때, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)는 상기 경사단턱(41)과 접촉 또는 이와 인접하게 위치하도록 형성된다. 더불어, 상기 핸들부(60)는 상기 하우징부(10)에 전후 회동 조작되도록 결합되되, 회동방향에 따라 상기 래치부(50)를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재(61)가 하단부에 연결된다. 이때, 회동방향이라 함은 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(13)가 접촉되도록 동작되는 접속방향과 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(13)가 이격되도록 동작되는 차단방향을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이하에서는 접속방향을 전측으로 회동되는 방향으로 설명 및 도시하고 차단방향을 후측으로 회동되는 방향으로 설명 및 도시한다.

상세히, 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회전된 상태에서 상기 가압부재(61)가 하향 이동된다. 이때, 상기 가압부재(61)는 상기 래치부(50)의 중앙측에 형성된 승강연결부(51)에 힌지 연결된다. 따라서, 상기 가압부재(61)가 하향 이동되면 상기 래치부(50)가 연동 이동되되 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(41)의 경사진 상면에 면접촉 지지된다. 그리고, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(41)에 지지된 상태에서 전단부(50a)가 하향 회동되면서 래치가압부(32)에 접촉 및 상기 크로스바(30)를 가압하며, 상기 고정접점부(13)와 상기 가동접점부(25)가 접점 연결된다.

한편, 상기 흡인회전자(70)는 상기 제1판부(21)의 상면 및 상기 제2판부(22)의 전면에 동시에 대향 배치되도록 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 흡인회전자(70)의 하단부에 힌지부(71)가 구비되며 상단부가 상기 트립부(40)의 상단에 걸림 연결된다. 즉, 상기 트립부(40)는 상기 흡인회전자(70)의 전후 회동시 연동되도록 연결되는 것이다. 이러한 흡인회전자(70)는 자성체 재질로 구비됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 흡인회전자(70)는 순철 또는 주철과 같이 강자성체인 철(Fe)성분이 다량 함유된 금속으로 구비될 수 있다.

상세히, 상기 전원입력부(11)를 통해 전류가 유입되면 상기 제1판부(21)와 상기 제2판부(22)로 전류가 흐르면서 자화된다. 이때, 과전류가 유입되면 상기 제1판부(21)와 상기 제2판부(22)가 유입되는 전류에 대응하여 주변에 금속을 흡인하는 흡인 자력이 고조된다. 여기서, 상기 흡인회전자(70)가 자성체로 구비됨에 따라 흡인 자력에 의해 상기 힌지부(71)를 중심으로 차단방향인 후측으로 흡인 회동된다.

이때, 상기 흡인회전자(70)의 상단부가 상기 트립부(40)에 걸림 연결되므로 상기 흡인회전자(70)가 회동되면 상기 트립부(40)가 연동 후퇴된다. 이에 따라, 상기 래치부(50)의 후단부가 상기 경사단턱(41)으로부터 이격되며, 상기 래치부(50)를 가압 지지하던 구속력이 상실된다. 이를 통해, 상기 크로스바(30)에 가해지던 가압력이 제거되며, 상기 제1자화대면부(23)가 탄발 복원되어 펼쳐지면서 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(13)가 이격될 수 있다.

한편, 상기 흡인회전자(70)는 상기 힌지부(71), 제1흡인부(72), 갭조절부(73) 및 제2흡인부(74)를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 힌지부(71)는 상기 크로스바(30)의 상면측에 힌지축(71a)을 통해 힌지 연결된다. 이때, 상기 힌지축(71a)은 상기 힌지부(71)에 헐겁게 끼워 맞춰짐이 바람직하다. 따라서, 각 자화대면부의 흡인 자력에 상기 흡인회전자(70)가 즉각적으로 반응하여 신속하게 흡인 회동될 수 있다. 그리고, 상기 제1흡인부(72)는 상기 힌지부(71)로부터 후향 연장되며 상기 제1자화대면부(23)와 마주보게 이격 배치된다. 또한, 상기 갭조절부(73)는 상기 제1흡인부(72)와 기설정된 이격각도(d)로 상향 이격되며 경사지게 후향 연장된다. 더불어, 상기 제2흡인부(74)는 상기 갭조절부(73)의 단부로부터 상향 절곡 연장되되 상기 제2자화대면부(24)와 마주보게 이격 배치된다.

즉, 상기 제1흡인부(72)와 상기 갭조절부(73)는 상기 힌지부(71)를 중심으로 예각으로 이격되며, 상기 제2흡인부(74)는 상기 갭조절부(73)로부터 연장된 금속판이 기설정된 절곡점을 중심으로 꺾인 형태로 구비된다. 이처럼 상기 흡인회전자(70)는 상기 힌지부(71), 상기 제1흡인부(72), 상기 갭조절부(73) 및 상기 제2흡인부(74)가 자성체 재질로 일체로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 차단기(100)의 순시트립을 위한 상기 흡인회전자(70)가 단일의 부품으로 형성되며 단순히 절곡되는 심플한 형상으로 구비되므로 제조성이 현저히 향상될 수 있다.

그리고, 과전류 발생시 상기 제1자화대면부(23)의 흡인 자력을 통해 상기 제1흡인부(72)가 하측으로 당겨짐과 동시에 상기 제2자화대면부(24)의 흡인 자력을 통해 상기 제2흡인부(74)가 후측으로 당겨진다. 이와 같이, 상기 흡인회전자(70)가 그의 하측 및 후측의 두방향에서 동시에 발생하는 흡인 자력으로 흡인되므로 하나의 면에서 발생하는 흡인 자력을 통해 흡인되는 구조보다 정확하면서도 순간적으로 작동될 수 있다.

이때, 각 흡인부가 흡인 자력을 통해 당겨지는 방향이 실질적으로 동일한 회전방향에 대응된다. 더욱이, 상기 흡인회전자(70)가 차단방향으로 회전되면서 상기 갭조절부(73)가 상기 제1자화대면부(23)와 가까워진다. 따라서, 상기 제1자화대면부(23)의 흡인 자력을 통해 상기 갭조절부(73)까지 하측으로 흡인 이동되므로 상기 흡인회전자(70)가 더욱 즉각적으로 회전될 수 있다. 이를 통해, 과전류 발생시 흡인 자력이 작용되는 면적이 더욱 증가하므로 상기 흡인회전자(70)가 신속하게 회전되면서 이와 연결된 상기 트립부(40)를 연동 후퇴시키므로 전류가 일시에 차단될 수 있다.

여기서, 상기 제2자화대면부(24)와 상기 제2흡인부(74) 간의 이격간격은 상기 갭조절부(73)와 상기 제1흡인부(72) 사이의 이격각도(d)를 조절하여 설정될 수 있다. 상세히, 전류의 흐름에 의해 상기 제1판부(21)와 상기 제2판부(22)가 자화되더라도 정상허용전류 범위에서는 상기 흡인회전자(70)가 전후 회동되지 않도록 설정되어야 한다. 또한, 상기 흡인회전자(70)는 정상허용전류 범위를 초과한 과전류 상태에서는 상기 제1판부(21) 및 상기 제2판부(22)에 형성되는 흡인 자력에 의해 반드시 흡인 회동되어야 한다.

이를 위해, 상기 흡인회전자(70)는 상기 제1자화대면부(23)와 상기 제1흡인부(72) 사이의 이격간격, 그리고 상기 제2자화대면부(24)와 상기 제2흡인부(74) 간의 이격간격이 기산출된 간격값을 유지하도록 설치된다. 이때, 기산출된 간격값이라 함은 기설정된 정상허용전류 범위 및 차단이 요구되는 차단전류에 대응하여 상기 차단기(100)가 정상 구동되도록 상기 흡인 자력이 상기 흡인회전자(70)에 영향을 줄 수 있는 간격 범위로 이해함이 바람직하다. 즉, 차단전류가 작은 값으로 측정될 경우 상기 이격간격은 좁게 형성되며 차단전류가 큰 값으로 측정될 경우 상기 이격간격이 넓게 형성될 수 있다.

이때, 산출된 간격값과 실제 테스트를 통해 작동되는 간격이 상이할 경우, 상기 힌지부(71)를 중심으로 상기 갭조절부(73)와 상기 제1흡인부(72) 사이의 이격각도(d)를 조절함으로써 상기 차단기(100)의 구동이 정밀하게 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 차단기(100)가 과전류 발생시 명확하게 차단 작동되도록 하여 구동신뢰성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 갭조절부(73)의 절곡각도를 조절함으로써 필요로 하는 차단전류값에 따라 다양한 차단기에 호환 적용이 가능하므로 호환성 및 활용성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 갭조절부(73)를 통해 상기 제1흡인부(72)와 상기 제2흡인부(74)의 대향방향이 명확하게 구획될 수 있다. 즉, 상기 제1흡인부(72)는 상기 제1자화대면부(23)와 마주보게 배치되어 흡인 자력을 통해 명확하게 하향 회동된다. 이와 동시에 상기 제2흡인부(74)는 상기 제2자화대면부(24)와 마주보게 배치되어 흡인 자력을 통해 명확하게 후향 회동된다. 이와 같이, 각 흡인부가 각 자화대면부와 명확하게 대면된 상태에서 실질적으로 동일한 회전방향으로 흡인 회동되므로 상기 흡인회전자(70)가 신속하면서도 명확하게 회전 구동될 수 있다.

한편, 제2흡인부(74)의 상단부에는 측방향으로 돌출된 걸림돌기(74a)가 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 트립부(40)에는 상기 걸림돌기(74a)가 내측에 수용되는 걸림공(43)이 양측방향으로 관통된 연동가이더(42)가 상단부의 전측방향으로 일체로 돌설됨이 바람직하다. 따라서, 상기 흡인회전자(70)가 상기 힌지부(71)를 중심으로 후측으로 회동되면 상기 걸림돌기(74a)에 의해 상기 걸림공(43)의 내면측이 후향 가압된다. 이를 통해, 상기 회동단부(40a)를 중심으로 연동 후퇴되면서 상기 경사단턱(41)과 상기 래치부(50)가 이격될 수 있다.

이때, 상기 걸림공(43)은 상기 크로스바(30)의 승강시 일체로 회전되는 상기 걸림돌기(74a)의 단면 면적으로 초과하는 수용공간(44)을 갖도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 크로스바(30)가 상향 이동되면서 상기 흡인회전자(70)가 함께 상향 이동되더라도 상기 흡인회전자(70)의 길이로 인해 상기 크로스바(30)가 하측으로 가압됨을 방지할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1판부(21)가 상기 크로스바(30)로 인해 임의로 가압됨을 방지하므로 전류의 차단상태가 안전하게 유지될 수 있다.

또한, 상기 크로스바(30)가 상향 이동되면서 상기 힌지부(72)와 상기 걸림공(43) 간의 간격이 좁아짐으로 인하여 각 흡인부 및 상기 갭조절부(73) 사이의 절곡각도가 임의로 변형됨을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 차단기(100)가 반복적으로 구동되더라도 기설정된 차단전류에 대한 각 흡인부와 각 자화대면부 간의 이격간격이 일정하게 유지될 수 있다.

더불어, 상기 걸림공(43)은 상기 트립부(40)의 전면부로부터 상기 이격간격에 대응하는 전측으로 이격된 위치에 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 트립부(40)의 전면부와 상기 걸림공(43)의 내면 사이 간격이 상기 제2흡인부(74)와 상기 제2자화대면부(24) 사이의 이격간격과 대응하도록 형성됨이 바람직하다.

따라서, 따라서, 상기 트립부(40)가 정상 위치에 배치되면 상기 걸림돌기(74a)를 통해 상기 걸림공(43)에 걸림 연결된 상기 제2흡인부(74)가 상기 제2자화대면부(24)로부터 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 이를 통해, 정상허용전류 범위에서는 상기 제2판부(22)가 자화되더라도 상기 제2흡인부(74)가 상기 제2판부(22)측으로 흡인 이동됨을 방지할 수 있다.

한편, 상기 핸들부(60)는 상기 하우징부(10)에 구비되는 지지프레임에 힌지 연결되되, 상기 래치부(50)를 가압 지지하던 구속력이 상실되면 일측에 구비된 복귀수단의 탄발복원력을 통해 차단방향으로 회전된다. 이때, 상기 복귀수단은 토션 스프링 또는 판스프링 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 핸들부(60)의 하단부에 힌지 연결된 상기 가압부재(61)가 상향 이동되며, 상기 래치부(50)가 상기 크로스바(30) 및 상기 트립부(40)로부터 완전히 분리될 수 있다.

이때, 전류가 다시 접속되도록 상기 핸들부(60)가 접속방향으로 회동 조작되면 상기 가압부재(61)가 하향 이동되되 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(41)측으로 이동 및 그의 상면에 다시 접촉 지지된다. 그리고, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 지지된 상태로 상기 가압부재(61)의 가압력이 계속 전달되면 상기 래치부(50)의 전단부(50a)가 하향 이동된다. 이때, 상기 래치가압부(32)에 상기 래치부(50)의 전단부가 접촉 및 하측으로의 가압력이 전달됨에 따라 상기 제1판부(21)가 하측으로 가압되며 상기 가동접점부(25)와 상기 고정접점부(13)가 다시 접촉되도록 조작된다.

또한, 상기 회동단부(40a)측에도 상기 트립부(40)의 회전각도를 복귀시키는 복귀수단이 더 구비된다. 따라서, 상기 래치부(50)의 후단부(50b)가 상기 경사단턱(41)으로부터 이격되도록 후측방향으로 회동된 후 즉각적으로 상기 복귀수단을 통해 위치가 복귀된다. 이때, 상기 트립부(40)와 상기 흡인회전자(70)가 상호 연동되록 걸림 연결된 상태이므로 상기 트립부(40)의 위치가 복귀되면 상기 흡인회전자(70)가 초기 배치 위치로 복귀될 수 있다. 여기서, 상기 흡인회전자(70)의 초기 배치 위치라 함은 상기 제1흡인부(72)가 상기 제1자화대면부(23)와 이격되고 상기 제2흡인부(74)가 상기 제2자화대면부(24)와 이격된 상태로 배치된 것으로 이해함이 바람직하다. 이처럼 본 발명에 따른 차단기(100)는 상기 흡인회전자(70)를 복귀시키는 별도의 탄성 스프링 등의 복귀부재를 필요로 하지 않으므로 부품이 간소화된 심플한 구성으로 형성될 수 있다.

이처럼 본 발명에 따른 크로스바 순시트립형 차단기(100)는 상기 흡인회전자(70)가 상기 제1자화대면부(23) 및 그 후단부에 교차되는 종방향으로 배치된 상기 제2자화대면부(24)의 상측 전면에 대향 배치된다. 그리고, 과전류 유입시 각 자화대면부에 동시에 발생하는 흡인 자력을 통해 순간적으로 후방으로 회전됨으로써 종래의 저항열을 통해 휘어지는 바이메탈보다 전류 차단속도가 빠른 차단기(100)를 제공받을 수 있다.

여기서, 상기 제2흡인부(74)가 상기 힌지부(71)로부터 연장되되 상기 제1흡인부(72)와 소정의 각도로 이격된 상기 갭조절부(73)의 단부로부터 절곡 연장된다. 이때, 상기 갭조절부(73)와 각 흡인부 간의 각도를 조절함으로써 기설정된 차단전류값에 대응하여 상기 흡인회전자(70)가 정확하게 회동되도록 각 자화대면부와의 이격간격이 조절되므로 구동신뢰성 및 호환성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 제2흡인부(74)의 상단부가 상기 트립부(40)에 걸림 연결되어 상기 흡인회전자(70)의 회동시 상기 트립부(40)가 연동 후퇴되면서 그의 전면에 지지된 상기 래치부(50)의 구속이 물리적으로 해제되는 간단한 방법으로 전류가 차단된다. 따라서, 영상변류기 등의 고가의 부품이 요구되지 않아 제조비용 절감 및 제품의 컴팩트화를 통한 경제성이 현저히 향상될 수 있다.

더불어, 상기 제2흡인부(74)에 돌설된 상기 걸림돌기(74a)가 걸림 연결되는 상기 걸림공(43)이 상기 트립부(40)의 전측으로 연장 돌설된 상기 연동가이더(42)의 전단부측에 형성된다. 따라서, 상기 트립부(40)가 정상 위치로 복귀되면 이와 연동되는 상기 흡인회전자(70)가 별도의 복귀부재 없이도 자동으로 초기위치로 복귀될 수 있어 부품수가 최소화된 심플한 구조의 차단기(100)를 제공받을 수 있다.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

10: 하우징부 20: 가동스위칭부
23: 제1자화대면부 24: 제2자화대면부
30: 크로스바 40: 트립부
50: 래치부 60: 핸들부
70: 흡인회전자 72: 제1흡인부
73: 갭조절부 74: 제2흡인부
100: 크로스바 순시트립형 차단기

Claims (5)

1. 전원입력부와 부하출력부가 전후측에 이격되어 구비되는 하우징부;
   상기 전원입력부와 상기 부하출력부 사이에 배치되되, 전단부가 상기 전원입력부에 접점 연결되되 선택적으로 이격되도록 상측으로의 탄발복원력을 제공하는 제1자화대면부가 후방으로 연장된 제1판부와, 후단부가 상기 제1판부의 후단부와 연결되되 상기 제1판부와 교차되는 상측방향으로 절곡 연장된 전단부에 제2자화대면부가 형성된 제2판부를 포함하는 가동스위칭부;
   일측에 상기 제1판부의 전단측이 가로지르도록 개구된 경유부가 형성되되 하단부에 구비되는 탄성수단을 통해 상측으로 탄발 지지되는 크로스바;
   상기 제2자화대면부의 후면측에 대향 배치되며 하단부를 중심으로 전후 회동되되 전면부에 경사단턱이 전향 돌설된 트립부;
   전단부가 상기 크로스바의 상면에 대면 배치되되 상기 전원입력부와 상기 제1판부가 접점 연결되도록 후단부가 상기 경사단턱의 상면에 접촉 지지되어 상기 크로스바를 하향 가압하는 래치부;
   상기 하우징부에 전후 회동 조작되도록 결합되되, 회동방향에 따라 상기 래치부를 하향 가압하도록 승강 이동되는 가압부재가 하단부에 연결된 핸들부; 및
   하단부에 힌지부가 구비되고 상단부가 상기 트립부의 상단에 걸림 연결되되, 과전류 발생시 상기 제1판부 및 상기 제2판부에 동시에 발생하는 흡인 자력에 의해 상기 힌지부를 중심으로 차단방향으로 흡인 회동되면서 상기 크로스바를 가압하는 상기 래치부가 상기 경사단턱과 이격되도록 상기 트립부를 연동 후퇴시키는 자성체 재질의 흡인회전자를 포함하되,
   상기 흡인회전자는
   상기 힌지부로부터 후향 연장되어 상기 제1자화대면부와 마주보게 이격 배치되는 제1흡인부와,
   상기 제1흡인부와 기설정된 이격각도로 상향 이격되어 경사지게 후향 연장되는 갭조절부와,
   상기 갭조절부의 단부로부터 상향 절곡 연장되되 상기 제2자화대면부와 마주보게 이격 배치되는 제2흡인부를 포함함을 특징으로 하는 크로스바 순시트립형 차단기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2자화대면부와 상기 제2흡인부 간의 이격간격이 기설정된 차단전류에 대응하여 설정되도록, 상기 갭조절부와 상기 제1흡인부 사이의 이격각도가 조절되도록 형성됨을 특징으로 하는 크로스바 순시트립형 차단기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2흡인부의 상단부에는 측방향으로 돌출된 걸림돌기가 형성되며,
   상기 제2흡인부가 흡인 자력을 통해 상기 제2자화대면부측으로 회동시 상기 트립부가 연동 후퇴되도록, 상기 트립부에는 상기 걸림돌기가 내측에 수용되는 걸림공이 양측방향으로 관통된 연동가이더가 상단부의 전측방향으로 일체로 돌설됨을 특징으로 하는 크로스바 순시트립형 차단기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 힌지부는 상기 크로스바의 일측에 힌지 연결되며,
   상기 걸림공은 상기 크로스바의 승강시 일체로 회전되는 상기 걸림돌기의 단면 면적을 초과하는 수용공간을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 크로스바 순시트립형 차단기.

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